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Sezione III: Attività per progetti
(Università di Graz) usa un elevato numero di elettrodi disposti lungo le
aree motorie primarie. L’attività immaginativa di distretti (braccia, gambe),
riconosciuta nell’80% dei casi, comanda un cursore sullo schermo oppure
un’ortesi per la chiusura/apertura di una mano in un soggetto tetraplegico
(Pfurtscheller et al., 2003; Pfurtscheller et al., 2005). Un diverso approccio è
stato seguito dal gruppo di Birbaumer (Università di Tübingen). Impiegando
un BCI sulle variazioni lente (10 s) del potenziale sullo scalpo è possibile
aprire un canale di comunicazione con pazienti ALS. Il BCI addestra i
pazienti alla selezione alfabetica da uno schermo di computer; pazienti
completamente paralizzati sono riusciti a scrivere una lettera intera (Birbaumer
et al., 1999). La classe di dispositivi BCI esogeni funziona invece
sulla modulazione dell’EEG generata da stimoli forniti al soggetto dall’apparato
stesso. Non è necessario un addestramento dell’utente, ma la difficoltà
di trasportare l’ambiente di stimolazione al di fuori del laboratorio rappresenta
uno svantaggio importante. Stimolando l’apparato visivo del soggetto
con una frequenza prefissata, vengono registrati segnali EEG occipitali alla
stessa frequenza di stimolazione. Quando il soggetto dirige lo sguardo verso
una delle differenti sorgenti luminose concorrenti, il dispositivo ne riconosce
il tipo (Cheng et al., 2002; Sutter, 1992). Un altro esempio è quello del
gruppo di Donchin (U. Illinois) che nel 1988 ha realizzato un dispositivo per
la scrittura su tastiera virtuale mediante variazioni indotte dell’EEG. È noto
che eventi rari (o rilevanti per il soggetto) in un compito sperimentale generano
l’insorgenza di un’onda EEG caratteristica sullo scalpo, detta P300. Il
sistema di Donchin presentava una matrice di lettere al soggetto, illuminandole
in modo random. Quando la lettera desiderata è illuminata, l’onda
P300 generata dal soggetto viene rilevata dal dispositivo (Donchin et al.,
2000; Sellers and E. Donchin, 2006; Vaughan et al., 2006).
Le esperienze internazionali di ricerca evidenziano come le applicazioni
dei BCI siano per ora limitate all’interazione dell’utente con lo schermo di un
computer (per selezionare lettere dallo schermo). Al di là di tale uso
di estremo interesse, è plausibile estendere la comunicazione fra soggetto
disabile e ambiente esterno ad interazioni con mobilità. In particolare, il riconoscimento
di stati mentali potrà guidare dispositivi (una sedia a rotelle
motorizzata) o far interagire naturalmente con dispositivi comuni del mondo
esterno (telefoni, interruttori della luce, ecc). Questa estensione delle capacità
dei BCI verso l’interazione con oggetti del mondo reale è stata esplorata solo
recentemente (Cincotti et al., 2007) e rappresenta lo scopo ultimo del progetto
in oggetto.
La Fondazione Santa Lucia è attivamente coinvolta nella ricerca sul BCI
dal 1998. In questo periodo ha partecipato ad un progetto multicentrico
europeo e ad un progetto nazionale, ed è attualmente coinvolta in un progetto
multicentrico europeo, ottenendo risultati di rilievo nel campo
(www.maia-project.org; www.aspice.it). Il dispositivo BCI realizzato ha reso
possibile l’interazione di soggetti sperimentali umani ed un computer
mediante il controllo dei soggetti stessi della generazione di alcuni pattern
EEG caratteristici sullo scalpo. Il cuore di questo sistema BCI è un classificatore
di pattern EEG basato su una tecnologia di reti neurali proposta nel-
704 2006