Immaginare di sollevare braccia paralizzate in seguito ad un ictus e alla fine muoverle davvero. Succederà grazie ad un dispositivo, che si chiama Vibre, Virtual Brain Experience, basato su una BCI (Brain Computer Interface, cioè una interfaccia Cervello-Macchina) e fonde due tecnologie particolari: l’elettroencefalografia e la Realtà Virtuale.

A progettarlo, sono stati quattro ingegneri biomedici, uno vicino alla Laurea e un fisioterapista.
Si tratta di Raffaele Salvemini (Manfredonia, ’90), Matteo Vissani (Macerata, ’92), Sara Piras (Torino, ’90), Stefano Stravato (Torino, ’92), Simone Tanzarella (Ancona, ’90) e Simone Cesarano ( Campobasso, ’93), fondatori di una start up, che il 27 maggio sarà allo Start up Day di Bologna.

Amici da anni, alcuni mesi fa hanno deciso di buttarsi a capofitto in questo progetto, investendo risorse economiche proprie.
Raffaele Salvemini, fondatore di Close-up Engineering, con Sara Piras ha sviluppato, in ambito universitario, un dispositivo fotografico per pazienti tetraplegici. Matteo Vissani ha intrapreso un’esperienza in Svizzera per la tesi di laurea e oggi si occupa di reti neurali. Simone Tanzarella e Simone Cesarano lavorano nel campo della riabilitazione. Stefano Stravato sta per conseguire una Laurea nel campo della Bioingegneria della riabilitazione. Oggi cercano sponsor e tra breve avvieranno relazioni con centri di ricerca.

Ma come funziona Vibre? “In seguito ad un danno – spiega Raffaele – il cervello si avvale di una caratteristica, chiamata plasticità, che agisce in maniera ottimale per circa sei mesi e permette di rigenerare e riorganizzare circuiti nervosi secondari per sopperire alla perdita di quelli principali. VIBRE si propone di intervenire a questo livello, per incrementare al massimo questa capacità e accelerare il ripristino della funzionalità neuro motoria e sensoriale”.

Vibre sarà dotato di un caschetto per la rilevazione di segnali cerebrali e un visore per la realtà virtuale. Il paziente dovrà solo immaginare di compiere un movimento, che vedrà realizzato in una realtà virtuale.

Ci fai capire cosa avviene in concreto?
Al paziente si chiede di immaginare di compiere un determinato movimento, utilizzando l’arto affetto da disabilità. A quel punto, un set di elettrodi, montato su un archetto, acquisisce i segnali cerebrali che vengono elaborati da un microprocessore. Il risultato dell’elaborazione va in input ad un programma di realtà virtuale che comunica con il visore, il quale mostrerà al paziente il risultato dei neuroni che si sono attivati. Vedendo, per esempio, che il suo arto si muove, il malato spingerà il suo cervello a sforzarsi ancora di più per sollevare l’arto e compiere altri movimenti. I protocolli saranno standardizzati e replicabili su tutti i pazienti.

Oltre alla realtà virtuale, un altro punto cardine del vostro progetto è rappresentato dai biofeedback.
Certo. Vibre è uno strumento che consente il controllo volontario di processi fisiologici, i quali di solito si svolgono al di sotto del livello della coscienza. Parlo della frequenza cardiaca, della pressione arteriosa o del movimento dei muscoli del capo. Ciò si ottiene attraverso il monitoraggio dei segnali prodotti: acustici, visivi o tattili, che danno indicazioni al paziente sulle sue performance.

All’estero esiste qualcosa di simile?L’unica tecnologia veramente simile all’estero è NeuRow, benché di sistemi BCI ne esistano un’infinità.

Allora la novità qual è?
Innanzitutto il loro sistema EEG non è wireless e questo già risulta un ingombro, che tentiamo di superare. Inoltre, il nostro sistema si baserà su più elettrodi per sfruttare vari stati mentali di immaginazione e un algoritmo interno ispirato ai processi neurofisiologici.

Il dispositivo sostituisce la fisioterapia?
E’ un ausilio alla fisioterapia. Segue il paziente in tutte le fasi della sua riabilitazione. In genere, le terapie riabilitative per pazienti post-ictus o con varie disabilità neurologiche richiedono il movimento di arti lesionati. I dispositivi robotici, al contrario, possono assistere anche chi ha paresi gravi.

Quindi qual è il principio che permette a Vibre di funzionare?
L’immaginazione motoria può essere vista come una rappresentazione o rievocazione mentale di un movimento fisico. Secondo la teoria corrente nelle scienze cognitive dell’Embodied Cognition, ogni stato mentale è legato al nostro corpo fisico. Studi scientifici hanno dimostrato come immaginazione motoria e atto motorio reale condividano gli stessi meccanismi. L’utilizzo dell’immaginazione motoria consente al paziente di riattivare in modo positivo i circuiti neurali che servono al movimento reale, senza che sia necessaria una capacità motoria residua. Per essere efficace il nostro dispositivo, però, ha bisogno di fornire al soggetto dei feedback, che possono essere di diversa natura: suoni, vibrazioni o immagini visive. Un potente feedback visivo è costituito dalla realtà virtuale, che permette di ottenere un’esperienza 3D, in cui il paziente può controllare il movimento dei suoi arti solo grazie al pensiero.
Chi potrà utilizzare Vibre?
Tetraplegici o affetti dalla Sindrome di Locked-In.

Prossimi step?
Da marzo ci stiamo facendo strada nei concorsi riservati alle Startup. Il 27 maggio prossimo saremo a Bologna per lo Startup Day. VIBRE è stata selezionata tra le 30 idee partecipanti all’evento, sulle 180 proposte arrivate. Puntiamo a trovare possibili investitori o ad accedere a qualche finanziamento. Tra i primi sostenitori dell’idea,William Boselli, affetto da tetraplegia, che si è dimostrato entusiasta di testare la nostra tecnologia, pensata per essere adattata ai più disparati campi – dalla robotica al gaming e allo sport

Vi sentite tipi tosti?
Beh, in un certo senso sì perché abbiamo pensato a qualcosa di innovativo, ma anche perché abbiamo scelto di farlo in Italia, un Paese in cui intraprendere strade in completa autonomia non è facile.

Cinzia Ficco

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