Rivoluzione bionica: ecco le protesi che si controllano solo col pensiero

Washington - Due scimmie cui sono stati inseriti dei sensori nel cervello sono in grado di portarsi il cibo alla bocca controllando un braccio meccanico con la sola forza del pensiero. Alle due bestiole gli scienziati hanno praticamente messo una specie di camicia di forza che impedisce loro di usare gli arti naturali costringendole ad azionare un braccio robot. Alle scimmie l’esperimento piace. «Mangiano tranquillamente - ha spiegato uno degli scienziati -, marshmallow, pezzetti di arance, mele e zucchine».

«Usano - ha spiegato l’inventore del sistema il professore Andrew Schartz dell’Università statunitense di Pittsburgh - una protesi robotizzata che in futuro potrà essere applicata alle persone che hanno perso un arto o sono state ferite alla colonna vertebrale».
Le scimmie, si legge in un rapporto pubblicato dalla rivista specializzata Nature, guidano in pratica col loro pensiero l’arto robotico esattamente come succede alle braccia quando il cervello dà l’ordine di muoversi.

«Stiamo - ha poi aggiunto il professore Schartz - cominciando a capire, con l’aiuto della tecnologia, come funziona il nostro cervello. Più si va a vanti con questo tipo di studi, più saremo in grado di alleviare problemi fisici gravi tipo quelli creati da morbo di Parkinson, paralisi, eventualmente morbo di Alzheimer e malattie mentali».
Lo studio è stato condotto all’università di Pittsburgh. I sensori che permettono alle due scimmiette di prendere dei marshmallow infilati in uno stecco e portarseli alla bocca, sono stati realizzati per identificare i segreti del complicatissimo sistema elettrico che controlla le attività del cervello umano. Il prossimo passo sarà quello di scoprire come fa il cervello a fare muovere le braccia e le gambe di una persona captandone le intenzioni.

Il primo passo per portare le due scimmiette a nutrirsi con la sola volontà del cervello è stato quello di addestrarle a muovere un joystick che gestiva i movimenti dell’arto robotico messo al posto delle zampe. Quando sono state in grado di farlo senza fallo, le due bestiole sono state messe in condizioni di non poter toccare il joystick forzandole ad usare solo la forza di volontà del pensiero. L’addestramento è durato parecchi giorni e gli animali venivano premiati con del cibo particolarmente gradito.

«È incredibile - ha commentato il professore John Kalaska dell’università di Montreal - vedere come le scimmiette si sono adattate per imparare a controllare col pensiero il braccio robot. Facevano delle curve nella loro traiettoria, per evitare gli ostacoli, improvvisavano repentini cambiamenti di traiettoria quando l’istruttore muoveva i pezzi di cibo che dovevano portarsi alla bocca. Ad un certo punto addirittura hanno usato la punta del braccio robot per ricacciarsi in bocca pezzetti che scivolavano via».

Per arrivare ad un uso soddisfacente di quella che viene chiamata «interfaccia della macchina del cervello» la strada è stata lunga. Già nel 2000 gli scienziati del Massachusetts institute of tecnology avevano dimostrato come fosse possibile registrare un certo tipo di attività nel cervello delle scimmie e trasmetterla via internet ad un laboratorio distante 600 miglia.

Il passo successivo è stato quello di scoprire il modo di trasmettere alle scimmie cavia le informazioni sensoriali necessarie per permettere loro di decidere con quanta forza dovevano afferrare un oggetto col braccio robot.