Come gli esoscheletri robotici possono aiutare i pazienti paraplegici a guarire

Gordon Cheng, professore di sistemi cognitivi, vuole approfondire la comprensione di come funziona il cervello.
Gordon Cheng, professore di sistemi cognitivi, vuole approfondire la comprensione di come funziona il cervello.Astrid Eckert / TUM

Quando un team di neuroscienziati ha dotato i pazienti paraplegici esoscheletri, speravano che i pazienti potessero utilizzare l'assistenza robotica per camminare. Hanno trovato qualcosa di ancora più straordinario: l’uso dell’esoscheletro aiutato la loro guarigione, con i pazienti che riacquistano un certo controllo sulle proprie gambe.

Ma anche diversi anni dopo, nessuno di questi pazienti cammina ancora senza aiuto. Il team, guidato da Gordon Cheng dell'Università Tecnica di Monaco (TUM), vuole trovare nuovi modi per utilizzare la robotica per aiutare nella riabilitazione. In un nuovo articolo in Robotica scientifica, Cheng e i suoi colleghi considerano quali saranno i prossimi passi nell'integrazione di neuroscienze e robotica.

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Un'area di interesse è migliorare l'hardware utilizzato per gli esoscheletri, per renderlo più comodo e familiare per gli utenti. "L'esoscheletro che abbiamo utilizzato finora per la nostra ricerca è in realtà solo un grosso pezzo di metallo e quindi piuttosto ingombrante per chi lo indossa", ha detto Cheng in un

colloquio.

“Voglio sviluppare un esoscheletro “morbido”, qualcosa che puoi indossare semplicemente come un capo di abbigliamento in grado sia di percepire le intenzioni di movimento dell’utente sia di fornire un feedback istantaneo. Integrando questo con i recenti progressi nelle interfacce cervello-macchina che consentono la misurazione in tempo reale di Le risposte cerebrali consentono il perfetto adattamento di tali esoscheletri ai bisogni dell’individuo utenti."

L’idea alla base di questo approccio è quella di creare una macchina che possa essere utilizzata in modo più naturale come estensione del corpo, in modo che le azioni possano essere eseguite senza pensare consapevolmente all’uso della macchina. Cheng fa l'esempio di guidare un'auto, quando controlli il veicolo senza pensare al modo in cui le tue mani si muovono sul volante o i tuoi piedi si muovono sui pedali.

I ricercatori non sono ancora sicuri di come funzioni esattamente questo tipo di adattamento a una macchina, ma Cheng afferma di teorizzare che il cervello si adatta per trattare l’auto come se fosse una parte del corpo. Se qualcosa di simile potesse essere ottenuto con gli esoscheletri, ciò potrebbe aiutare le persone a muoversi più liberamente con loro.

Oltre a rendere le macchine più utilizzabili dagli esseri umani, i ricercatori stanno anche cercando di realizzare robot che si comportino in modo più umano. Lo sviluppo di robot in grado di imitare le caratteristiche umane, come i robot che utilizzano muscoli artificiali, può aiutare i ricercatori a modellare la relazione tra cervello e corpo in modo più accurato. Questo potrebbe aiutare a svilupparsi meglio interfacce cervello-macchina in futuro.

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