MiniTouch: la protesi che ti permette di avvertire il caldo e il freddo
Dopo oltre tre decenni di sperimentazioni, una persona con amputazione della mano è stato in grado di percepire, attraverso la protesi, il calore della mano di un’altra persona: è stato possibile grazie a MiniTouch, un dispositivo sviluppato grazie a una collaborazione italo-svizzera.
La ricerca, pubblicata sulla rivista Med (Cell Press), è stata condotta dalla Sant’Anna School of Advanced Studies di Pisa e dall’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Epfl). Gli studiosi hanno presentato una nuova tecnologia: una mano protesica capace di far percepire, in tempo reale, la temperatura degli oggetti toccati.
Fabrizio, un uomo di 57 anni di Pistoia con amputazione della mano, è stato in grado di ordinare manualmente oggetti di diverse temperature e materiali e di percepire il contatto corporeo con altri esseri umani. «Quando uno dei ricercatori ha messo il sensore sul proprio corpo, ho potuto sentire il calore di un’altra persona con la mia mano fantasma. È stata un’emozione molto forte per me, è stato come riattivare una connessione con qualcuno», dice.
«La temperatura è una delle ultime frontiere per ripristinare la sensazione alle mani robotiche. Per la prima volta, siamo davvero vicini a ripristinare l’intera tavolozza delle sensazioni agli amputati», afferma il professore Silvestro Micera della Scuola Sant’Anna - EpflFL, coautore dello studio.
Si è giunti a questo importante traguardo grazie a un precedente studio, anche questo sviluppato in una collaborazione tra la Scuola Sant’Anna e l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, in cui si era riusciti a far dialogare le protesi delle mani con gli arti fantasma.
«Quando tocco il moncone con la mano, sento un formicolio nella mano mancante, la mia mano fantasma. Ma sentire la variazione di temperatura è un’altra cosa, qualcosa di importante… di bello», racconta Francesca Rossi, una delle persone con amputazione della mano o di avambraccio che ha partecipato allo studio arricchendo con la sua partecipazione la ricerca sulla mani bioniche.
Il dispositivo sviluppato dai ricercatori delle due università, chiamato MiniTouch, consente agli amputati di percepire e rispondere alla temperatura trasmettendo informazioni termiche dalla punta delle dita della mano protesica al braccio residuo dell’amputato. È ancora più strabiliante pensare che il dispositivo può essere integrato negli arti protesici già disponibili in commercio senza intervento chirurgico.
La sperimentazione è stata condotta presso il Centro di protesi Inail Vigorso di Budrio (Bologna) e il gruppo di ricerca ha testato la capacità dell’amputato di distinguere oggetti con diverse temperature e materiali.
Usando MiniTouch, un paziente è stato in grado di discriminare tra tre bottiglie visivamente indistinguibili contenenti acqua fredda, tiepida e calda con una precisione del 100%, mentre, senza il dispositivo, la sua precisione era solo del 33%.
Inoltre, MiniTouch ha anche migliorato la sua capacità di classificare in modo accurato e rapido i cubi metallici di diverse temperature e di riconoscere al tatto braccia umane e protesiche mentre era bendato con una precisione dell’80%.
«Il nostro obiettivo ora è sviluppare un sistema multimodale che integri il tocco, la percezione e le sensazioni di temperatura», afferma Solaiman Shokur dell’Epfl, coautore della ricerca. «Con quel tipo di sistema, le persone saranno in grado di dirti questo è morbido e caldo, questo è duro e freddo».
Dopo la fase di test in laboratorio, il passo successivo sarà di rendere il dispositivo pronto per l’uso domestico consentendo, per esempio, alle persone di differenziare se stanno afferrando una tazza di caffè bollente o un succo di arancia ghiacciato.
Silvestro Micera ha concluso: «Questo studio apre la strada a protesi della mano più naturali, che ripristinano una gamma completa di sensazioni offrendo agli amputati una percezione più ricca e naturale del mondo tattile».
