Il consorzio svilupperà un’interfaccia cervello-computer completamente impiantabile per consentire la comunicazione per le persone con paralisi
Il progetto spingerà i confini della decodifica da cervello a voce in tempo reale con algoritmi di intelligenza artificiale e un dispositivo wireless miniaturizzato.
Ginevra, Svizzera – Un consorzio di ricerca guidato dall’UMC Utrecht Brain Center (Paesi Bassi) in collaborazione con la Graz University of Technology (Austria), il Wyss Center for Bio and Neuroengineering (Svizzera) e CorTec (Germania) riceverà una borsa di studio attraverso il meccanismo EIC Pathfinder Challenge.
I ricercatori mirano a sviluppare un esclusivo sistema Brain-Computer Interface (BCI) completamente impiantabile per le persone con sindrome bloccata (LIS), una condizione in cui la paralisi limita gravemente la comunicazione. Il BCI sarà senza precedenti nelle sue dimensioni ridotte, wireless e alimentato tramite induzione, quindi non richiederà batterie. Adatto per l’uso a casa, sarà in grado di decodificare il parlato in tempo reale per consentire alle persone con LIS di comunicare con la famiglia e gli operatori sanitari.
Il progetto svilupperà ulteriormente il sistema ABILITY wireless completamente impiantabile del Wyss Center per la connessione a griglie di elettrodi elettrocorticografiche (ECoG) personalizzate, sviluppate da CorTec, che rilevano i segnali cerebrali dalla superficie del cervello. L’ambiziosa linea temporale mira allo sviluppo e alla verifica completi dell’impianto nei primi due anni del progetto, mentre i secondi due anni si concentrano su studi clinici e miglioramenti degli algoritmi per ripristinare la comunicazione nei pazienti bloccati con sclerosi laterale amiotrofica (SLA) o ictus cerebrale. La SLA è una malattia neurodegenerativa progressiva in cui le persone perdono gradualmente la capacità di muoversi e parlare, alla fine vengono persi tutti i mezzi di comunicazione, lasciando i pazienti isolati. L’ictus cerebrale può rendere le persone incapaci di parlare o muoversi, senza recupero.
“Come primo passo per consentire ai pazienti di interagire con il sistema, imposteremo la decodifica per i clic del mouse e il controllo del cursore dai movimenti previsti, cosa che abbiamo dimostrato essere fattibile in ricerche precedenti”, spiega il Prof. Dr. Gernot Müller -Putz , capo dell’Istituto di ingegneria neurale e del laboratorio associato di interfacce cervello-computer presso l’Università di tecnologia di Graz.
“Il nostro sistema BCI andrà ben oltre la tecnologia attuale”, afferma il prof. Nick Ramsey dell’UMC Utrecht Brain Center, nei Paesi Bassi, che coordina il progetto. “Vogliamo creare un BCI sostenibile e ad alta risoluzione combinando hardware e software all’avanguardia basati sull’intelligenza artificiale (AI).”
“Questo nuovo progetto si basa sui promettenti dati preliminari del nostro studio clinico che consentono la comunicazione con un partecipante completamente bloccato e sul nostro studio preclinico attualmente in corso con il dispositivo wireless impiantabile ABILITY”. ha detto il dottor Jonas Zimmermann , neuroscienziato senior presso il Wyss Center. “In questo progetto registreremo da un’area più ampia del cervello ed esploreremo nuovi algoritmi di decodifica che hanno il potenziale per affrontare importanti bisogni clinici e sociali per le persone con SLA ma anche per quelle con altre condizioni neurologiche che compromettono il movimento e la comunicazione”.
La dott.ssa Tracy Laabs , Chief Development Officer presso il Wyss Center, è entusiasta: “Dopo diversi anni di sviluppo di prototipi, questo progetto ci consentirà di compiere i passaggi finali cruciali che porteranno il nostro sistema al paziente”.
Il sistema BCI sarà sperimentato in due persone con sindrome del lock-in nell’ambiente domestico. Le griglie degli elettrodi che rivestono la superficie del cervello raccoglieranno dati neurali ad alta risoluzione che verranno decodificati utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale per tradurre i segnali cerebrali nel parlato del computer in tempo reale. Il progetto di ricerca
“Intracranial Neurotelemetry to Restore Communication” (INTRECOM) fa parte del programma EIC Pathfinder Challenge in cui il Consiglio europeo per l’innovazione sostiene ricercatori lungimiranti e intraprendenti che hanno idee audaci per tecnologie radicalmente nuove. I partecipanti svizzeri ricevono il sostegno della Segreteria di Stato svizzera per l’istruzione, la ricerca e l’innovazione (SERI).
