Il dialogo tra cervello e robot va avanti da molti anni, ma è sempre stato portato avanti su un unico binario. Per esseri umani e primati controllare un arto robotico non è un’impresa impossibile, tuttavia le cose si complicano quando i dispositivi raddoppiano di numero. Almeno fino a oggi. Come rivela uno studio pubblicato su Science Translational Medicine, una équipe di scienziati è riuscita nell’impresa di fare comandare un paio di braccia meccaniche a due scimmie.
Il team di ricerca guidato da Miguel Nicolelis, neurobiologo presso la Duke University School of Medicine, ha posto due macachi rhesus di fronte a un simulatore di braccia meccaniche con l’intento di farne apprendere il funzionamento. Durante la prima parte dell’esperimento le scimmie potevano guidare gli arti attraverso un paio di joystick e ottenere una ricompensa ogni volta che riuscivano a portare a termine un compito (raggiungere dei punti prefissati sullo schermo).
Precedentemente, le due scimmie erano state sottoposte a lunghi allenamenti mensili con i joystick, al fine di abituarle all’interfaccia di simulazione. In seguito, i test di controllo a distanza sono stati condotti impiantando diversi set di elettrodi nel cranio degli animali. Il loro compito era quello di registrare l’attività di massimo 500 neuroni situati nella corteccia frontale e parietale di entrambi gli emisferi cerebrali.
Il nuovo impianto ha permesso alle scimmie di condurre il test senza l’utilizzo dei joystick, arrivando a comandare entrambe le braccia direttamente con il solo uso del cervello. Durante questi esperimenti privi di interfaccia tattile, i ricercatori hanno notato che alcune regioni corticali mostravano una attività diffusa ben distinguibile da quella osservata durante le prove condotte con un solo braccio.
“I movimenti bimanuali – come scrivere sulla tastiera o aprire un barattolo – sono fondamentali nella vita di tutti i giorni”, ha detto Nicolelis, “le interfacce cervello-macchina del futuro disegnate per ripristinare le funzioni motorie negli esseri umani dovranno includere più arti per offrire il maggior beneficio possibile ai pazienti gravemente immobilzzati”.
Nello specifico, i risultati dell’equipe di Nicolelis fanno pensare che sia possibile sviluppare interfacce cervello-macchina (Bmi) capaci di ricevere stimoli da circuiti neuronali molto complessi. Dopo tutto, trasferire precisi segnali neuronali attraverso i computer non è così difficile (vedi Galileo: Cervelli connessi via Web). Il vero problema, piuttosto, è capire fino in fondo come le aree cerebrali coordinino movimenti complessi e azioni coordinate tra sguardo e arti. La risposta è scritta nel cervello, ma leggerla richiede tempo.
Riferimenti: Science Translational Medicine Doi: 10.1126/scitranslmed.3006159
Credits immagine: Duke Center for Neuroengineering
