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Controllo della lingua
La lingua potrebbe aiutare un paraplegico a sollevare un bicchiere scivoloso o un gattino morbido e molle? Justin Williams e i suoi colleghi dell'Università del Wisconsin stanno testando la stimolazione elettrica della lingua in aggiunta al feedback visivo per interfacce computer controllate dal cervello, come quelle utilizzate per controllare le braccia protesiche. Secondo una ricerca presentata alla conferenza della Society of Neurosciences a Washington, DC, la scorsa settimana, i ricercatori hanno dimostrato che i volontari possono controllare il movimento di un cursore sullo schermo di un computer usando la stimolazione elettrica alla lingua così come possono controllarlo usando la visuale. risposta.
Macchine cerebrali: Un volontario testa un'interfaccia cervello-computer in fase di sviluppo presso l'Università del Wisconsin. Consiste in un cappuccio dell'elettroencefalogramma (EEG) che registra l'attività cerebrale e un dispositivo che stimola la lingua. La posizione della pallina gialla sullo schermo è rappresentata in attività elettrica sulla lingua del volontario. Il volontario usa l'attività cerebrale (movimenti immaginati) per spostare la palla verso il bersaglio rosso.
Il dispositivo della lingua apre nuovi modi per consentire ai dispositivi di interagire con il cervello e il corpo in modo collaborativo, afferma Gerwin Schalk , un ricercatore presso il Wadsworth Center di Albany, NY, che non è stato coinvolto nella ricerca. Se disponiamo di più modi per fornire feedback, miglioreremo le prestazioni.
Lo stimolatore della lingua è costituito da una matrice a film sottile di 144 elettrodi - è un po' più grande di un quarto - che si trova sulla superficie della lingua. Uno stimolatore fornisce segnali elettrici basati su informazioni visive, in questo caso il movimento di un punto sullo schermo di un computer. Si comporta come un monitor a bassa risoluzione con una matrice di pixel 12x12, afferma Williams. Un dispositivo simile è già in uso per le persone con disturbi dell'equilibrio - la stimolazione della lingua dice all'utente se la sua testa è eretta - ed è anche in fase di test come ausilio visivo per i non vedenti.
Per il progetto attuale, gli scienziati hanno collegato il dispositivo della lingua a un cappuccio che legge l'attività elettrica dal cervello attraverso il cuoio capelluto utilizzando l'elettroencefalografia (EEG). Il cappuccio EEG è stato sviluppato come parte di una protesi neurale per persone gravemente paralizzate. Un software appositamente sviluppato è in grado di rilevare quando l'utente sta pensando di muovere le braccia oi piedi, che possono quindi essere utilizzati per controllare un cursore sullo schermo.
Gli utenti di solito determinano quanto bene stanno eseguendo un'attività, come l'utilizzo dell'attività cerebrale per spostare una palla verso un bersaglio su uno schermo, osservando la posizione della palla. Williams e i suoi colleghi hanno scoperto che i volontari potevano agire altrettanto rapidamente e accuratamente quando la posizione della palla era rappresentata come uno schema di attività elettrica sulla lingua senza informazioni visive.
I ricercatori sperano di utilizzare il dispositivo per aumentare gli arti protesici. Quando prendiamo una tazza, usiamo segnali visivi per portarci la mano, ma usiamo informazioni tattili e altre, come la sua pesantezza o consistenza, per giudicare quanto sia difficile da afferrare. Questo tipo di feedback manca negli arti protesici esistenti. Una mano protesica può essere in grado di fare cose meravigliose meccanicamente, ma se il soggetto non riesce a sentire nulla sulla punta delle dita, limita enormemente la quantità di manipolazione che potrebbe essere in grado di fare, dice Marc Schieber , un medico e scienziato presso l'Università di Rochester Medical School, che non è stato coinvolto nella ricerca.
Sebbene la lingua possa sembrare un luogo strano per fornire informazioni sensoriali, Williams afferma che in realtà è un luogo ideale. È uno degli organi più densamente snervati; ha recettori per il gusto, il dolore e la temperatura, dice. In alcune condizioni, il dispositivo può persino stimolare il gusto, come l'agrodolce. Per quanto riguarda come si sentono le scosse elettriche: un po' come Pop Rocks, dice Williams.