Vedere il futuro in un modo nuovo al SIGGRAPH

I ricercatori in Giappone stanno lavorando a un dispositivo per aiutare i non vedenti a muoversi in una stanza senza usare le mani. Il prototipo del dispositivo, chiamato Forehead Retinal System (FRS), è stato esposto questa settimana al SIGGRAFIA conferenza a Boston.

Progettato da ricercatori dell'Università di Tokyo e da un'azienda giapponese, EyePlusPlus , il sistema converte le informazioni visive in sensazioni tattili utilizzando una piccola telecamera e 512 elettrodi montati sulla fronte. La fotocamera è impiantata in un paio di occhiali da sole e gli elettrodi sono posizionati all'interno di una fascia.

Il primo prototipo è stato distribuito nell'ottobre 2005 e distribuito agli studenti ipovedenti in Giappone. All'inizio, gli studenti non erano ricettivi al nuovo dispositivo, afferma il ricercatore associato Hiroyuki Kajimoto del laboratorio del professor Susumu Tachi all'università, perché non potevano sopportare il dolore degli impulsi elettrici sulla fronte. La pelle sulla fronte manca dello spesso sottostrato, chiamato stato corneo, che è presente nella pelle delle dita. Senza quello strato aggiuntivo, gli elettrodi possono causare un'eccessiva stimolazione nervosa e un forte dolore quando attivati.

Per combattere questo problema, il team di Kajimoto ha impiantato un foglio di gel ionico tra l'elettrodo e la fronte, che aveva lo stesso spessore e impedenza elettrica dello strato corneo dell'epidermide.

Per garantire che il dispositivo fosse leggero e portatile, il team di Kajimoto ha utilizzato lo stesso circuito integrato di commutazione ad alta tensione utilizzato per guidare le micromacchine. La scatola del circuito, che ha le dimensioni di un vecchio Walkman Sony, può essere trasportata dall'utente in una piccola custodia e la pressione degli impulsi può essere controllata da un quadrante del volume.

Kajimoto si aspetta che se le persone hanno una formazione adeguata, il dispositivo potrebbe essere un'alternativa senza chirurgia a una retina artificiale. Secondo Norman Radtke, un medico del Retina Vitreous Resource Center a Louisville, KY, il trapianto di retina chirurgico è tra 5 e 10 anni dall'essere disponibile per la popolazione generale. Più di 700 persone negli Stati Uniti hanno la retina pigmentosa, un gruppo di malattie oculari ereditarie che colpiscono la retina, e 1,7 milioni soffrono di disabilità visive a causa della degenerazione maculare senile.

Quindi questo attuale progetto giapponese ha enormi implicazioni. Eppure ci sono ancora sfide tecniche. Kajimoto ha identificato due problemi su cui sta attualmente lavorando: l'imaging e la distanza. Attualmente, il progetto è troppo semplice per la vita quotidiana, dice. FRS non può capire forme complicate. Dobbiamo trovare un modo per semplificare gli oggetti senza simbolizzare il sistema.

Il sistema inoltre attualmente non ha la percezione della profondità. Può rilevare oggetti a circa 20 piedi di distanza, ma la stimolazione non cambia man mano che l'utente si avvicina o si allontana dall'oggetto. Il team di Kajimoto sta lavorando alla misurazione della distanza costruendo un sistema stereoscopico utilizzando due o tre fotocamere.

Mentre ero al SIGGRAPH, ho avuto l'opportunità di testare l'FRS in due modi diversi. Per prima cosa, mi sono seduto di fronte a un muro per assicurarmi che nessun altro oggetto fosse in vista. Quindi due bastoncini sono stati agitati davanti alla telecamera. Potevo letteralmente sentire i bastoncini sulla fronte; mentre si muovevano o cambiavano direzione, la sensazione sulla mia fronte cambiava. La sensazione era vibratoria, come se la mia fronte stesse ricevendo un massaggio e, sebbene leggermente a disagio, non era dolorosa.

Il secondo test ha coinvolto camminare. I ricercatori hanno eliminato altre distrazioni percettive, o rumori, nella stanza bloccando una sezione, e hanno sostituito la telecamera standard nel primo test con una a infrarossi. Poi ho chiuso gli occhi e ho fatto il giro della piccola stanza, cercando di evitare due pali. Anche se barcollavo un po', e ogni tanto allungavo il braccio come guida, riuscivo a non urtare nulla.

Come puoi vedere, la distanza è un elemento chiave nel rendere FRS un dispositivo utilizzabile, ma ancora più cruciale è l'allenamento, afferma Kajimoto. Crede che le persone con disabilità visive potrebbero avere un tempo più facile con il dispositivo rispetto alle persone vedenti come me. I ciechi hanno un senso del tatto molto più acuto e quindi sono in grado di rilevare più rapidamente oggetti di forme diverse, dice. Attualmente, gli utenti in Giappone vengono addestrati con oggetti di forme diverse.

Kajimoto ritiene che l'FRS sarà disponibile in commercio entro un anno. E nel 2008 spera che un maratoneta non vedente indossi un FRS ai Giochi Paralimpici di Pechino. – Di Brittany Sauser

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