BMI, al via Sicode

BMI, al via Sicode.GENOVA – La ricerca Italiana in prima linea nel nuovo progetto Europeo “Sicode”, finanziato nell’ambito del programma “Future and Emerging Technologies” e dedicato allo sviluppo delle interfacce cervello – macchina (Brain Machine Interfaces, o BMI), a beneficio di quanti si trovano in una condizione di paralisi e di problemi motori. Il via oggi all’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova.

Il consorzio Europeo degli istituti di ricerca coordinato da IIT si riunisce oggi per il primo incontro di avvio di un programma scientifico che perfezionerà l’ingegneria dei dispositivi cerebrali collegati alle macchine, approfondendo la comprensione del funzionamento del cervello durante il movimento del corpo. Le BMI sono oggi considerate la miglore soluzione per consentire a portatori di handicap motori, dovuti ad esempio a paralisi in seguito a danni alla colonna vertebrale o ictus, di tornare a muoversi. Finanziato nell’ambito del programma “Future and Emerging Technologies” (FET) della Commissione Europea, il progetto vedrà l’Italia ricoprire un ruolo di primo piano, con il coordinamento scientifico affidato a Stefano Panzeri del Center for Neuroscience and Cognitive Systems (IIT@UniTn) e il coinvoglimento della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Trieste (Sissa); parteciperanno inoltre il Max Planck Institute for Biological Cybernetics di Tubinga e l’Università di Zurigo.

Le interfacce cervello – macchina sono sistemi in grado di “leggere” gli impulsi provenienti dal cervello e tradurli in movimenti effettuati da periferiche quali gli arti robotici artificiali. “Il progetto – ha dichiarato oggi in una nota Stefano Panzeri dell’Istituto Italiano di Tecnologia – cambierà il paradigma relativo alla progettazione delle BMI: fino a oggi veniva presa in considerazione solo la connessione tra i neuroni deputati al movimento e l’oggetto esterno, quale un arto artificiale, senza tenere conto delle variabili di stato che influenzano i processi cerebrali, come gli stati di allerta, attenzione e motivazione. Ma il cervello è un sistema altamente complesso e solo prendendolo in considerazione nel suo insieme è possibile realizzare delle interfacce in grado di interpretare correttamente tutte le sfumature dei segnali ricevuti, dando così alle protesi a cui sono connesse la capacità di eseguire esattamente i movimenti desiderati”.

Il progetto vedrà la partecipazione di un team interdisciplinare, che includerà neuroscienziati, matematici e ingegneri, per rispondere alla complessità insita nella ricerca di base e nella progettazione di sistemi che coinvolgono specialità così diverse tra loro.  “La ricerca – aggiunge Vincent Torre, docente alla Sissa – si divide in due fasi, diverse ma complementari: innanzitutto cercheremo di comprendere quale sia l’attività elettrica del sistema nervoso in assenza di stimolazioni, ovvero studieremo quale sia la sua attività spontanea che da un punto di vista informatico rappresenta il rumore del sistema; la seconda fase del progetto consiste nella progettazione e realizzazione di BMI di nuova generazione capaci di leggere correttamente l’attività elettrica del cervello in prospettiva di poter contribuire a ridare una reale autonomia di movimento a chi è affetto da gravi handicap motori”.

L’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) è una Fondazione di diritto privato istituita congiuntamente dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca e dal Ministero dell’Economia e Finanze, con l’obiettivo di promuovere l’eccellenza nella ricerca di base e in quella applicata e di favorire lo sviluppo del sistema economico nazionale. Lo staff complessivo di IIT conta circa 900 unità. L’area scientifica è rappresentata da circa 550 persone, di cui quasi il 25% è costituito da stranieri provenienti da più di 35 paesi di tutto il mondo, e circa il 15% da “cervelli italiani rientrati”. Il 25% circa dello staff è composto da giovani studenti di dottorato. La produzione di IIT vanta circa 65 brevetti e più di 2000 pubblicazioni.

Nella sede di Genova collaborano i dipartimenti di Robotica (“Robotica, Cervello e Scienze Cognitive” e “Robotica Avanzata”), le facility “iCub” e “Pattern Analysis & Computer Vision”, i dipartimenti orientati alle Scienze della Vita (“Neuroscienze e Tecnologie del Cervello”, e “Scoperta e Sviluppo Farmaci”) e le facility di Nanobiotecnologie (“Nanochimica”, “Nanofisica” e “Nanostrutture”). La Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (Sissa) offre 13 corsi di dottorato nei campi della fisica, della matematica e delle neuroscienze e promuove la ricerca avanzata in un ambiente internazionale. Con 247 studenti attualmente iscritti, di cui il 30% donne e il 36% stranieri di 30 diverse nazionalità, vanta oltre 900 studenti già avviati alla ricerca scientifica.

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