In che modo e fino a che punto la tecnologia contribuirà a modificare la nostra vita quotidiana? È impossibile fare previsioni precise, ma vogliamo provare a immaginare quale scenario ci aspetta conoscendo da vicino alcuni progetti di ricerca in corso che fanno uso di dosi elevate di hi-tech e che si concluderanno entro pochi anni. Da essi sono attese innovazioni che potrebbero rispondere a problemi generali e più specifici, dal bisogno di cibo di qualità per una popolazione mondiale in continua crescita, alla cura di alcune patologie cerebrali legate alla longevità, alla creazione di neuroprotesi e di applicazioni riabilitative per persone con difficoltà o impossibilità a muoversi. Parleremo anche della tecnica di editing genetico CRISPR, che si è diffusa a macchia d’olio nella ricerca di base e dalla quale sono attesi risultati importanti, soprattutto nelle scienze della vita.

NEUROPROTESI E APP RIABILITATIVE PER CONTRASTARE LA DISABILITÀ MOTORIA

Sviluppare tecnologie intuitive, coinvolgenti e a basso costo per facilitare i processi comunicativi di persone con Sclerosi Laterale Amiotrofica negli stadi avanzati della malattia. È nato con questo obiettivo, nel 2015, il progetto TEEP-SLA (Tecnologie Empatiche ed Espressive per Persone con SLA), che si concluderà nel 2019, promosso dalla Fondazione Roma e condotto dall’Istituto Italiano di Tecnologia. I risultati potranno essere utili per qualsiasi persona con gravi disabilità motorie, e in prospettiva si può pensare anche ad applicazioni riabilitative.

«Per esempio, un sistema robotico capace di rilevare l’intenzione motoria di una persona con sclerosi multipla e calibrarsi sulle sue aspettative può modulare su tali dati il protocollo clinico degli esercizi motori per renderli più efficienti e motivanti», prevede Giacinto Barresi, il ricercatore dell’IIT che insieme a Leonardo De Mattos ha ideato il piano scientifico-tecnologico del progetto. «La SLA è una malattia che colpisce i motoneuroni, impedendo progressivamente alla persona qualsiasi movimento — spiega Barresi. A volte sono risparmiati i movimenti oculari (Locked-In Syndrome, LIS), mentre in assenza di controllo dello sguardo si parla di Total LIS».

I sistemi TEEP-SLA supportano la scrittura di messaggi, la navigazione web, il controllo di dispositivi domestici o di un robot di telepresenza, attraverso il quale la persona può accedere a luoghi distanti o comunicare con persone lontane. L’attività fisiologica dell’individuo correlata ad atti mentali volontari viene raccolta in modo non invasivo, per esempio tramite una cuffia per elettroencefalografia. Nasce così una sorta di neuroprotesi che aumenta le possibilità di interazione tra uomo e macchina. Grazie a una tecnologia ‘empatica’, riconoscendo le reazioni spontanee dell’utente a partire dai suoi biosegnali, la macchina può calibrarsi sull’individuo o modificare l’interfaccia utente per facilitarne il controllo o segnalare cambiamenti d’umore della persona a un interlocutore.

I TEEP-SLA sono basati su una tecnologia ‘espressiva’, che rende possibile il riconoscimento di atti mentali volontari, «accelerando ad esempio la selezione di una lettera osservata da un paziente LIS (il cui sguardo è solitamente rilevato da una speciale telecamera) su uno schermo in base alla sua intenzione di cliccare su di essa con le dita. Nel caso dei pazienti Total LIS si usa il medesimo processo facendo scorrere lettere e parole sul punto di fissazione dell’utente, mentre la scelta viene espressa in termini di segnali EEG relati all’immaginare il click».

Più i sistemi sviluppati saranno indossabili e ‘invisibili’, più si potranno immaginare nuove applicazioni, per esempio, per monitorare i livelli di reattività sensomotoria, di attenzione e di frustrazione di un cardiochirurgo e stimolarne la concentrazione durante l’addestramento all’uso di strumenti in condizioni rischiose.

«AISM vede come strategiche le ricerche nell’ambito della sensoristica e del monitoraggio, ha promosso un progetto nel primo ambito e partecipa a un progetto europeo nel secondo ambito, che prevede lo sviluppo di strumenti per il monitoraggio delle persone con sclerosi multipla», spiega Giampaolo Brichetto, ricercatore e direttore sanitario del Servizio riabilitazione di AISM. «Ci sono tutti i sistemi di robotica con esoscheletri che possono essere usati per la riabilitazione della sclerosi multipla — prosegue il medico -. Avere un sistema robotizzato che prevede il movimento che deve eseguire la persona con disabilità e che la facilita nell’eseguirlo è un circolo virtuoso che può migliorare l’efficacia della riabilitazione. Poi ci sono le sensoristiche, i sistemi che rilevano, monitorano dal punto di vista motorio, e in futuro cognitivo, la persona con sclerosi multipla. Sono sistemi non robotizzati che permettono di avere una foto precisa di quali sono le prestazioni motorie e cognitive e possono fornire delle soluzioni personalizzate».