mano con un sesto dito robotico

Un sesto dito

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Hai notato cosa distingue questa mano da quelle che vedi di solito? Conta il numero delle dita…

La mano indossa un “sesto dito artificiale” robotico.

Gli utenti possono controllare questo sesto dito indipendentemente dalle altre dita. Possiamo infatti isolare, con un algoritmo, la parte dell’attività muscolare dell’avambraccio che non contribuisce ai movimenti delle nostre dita abituali, e utilizzare questo segnale per controllare il dito robotico.

È inoltre dotato di un sensore “aptico” (che designa il senso del tatto): questo rileva ciò che proverebbe un dito e calcola il “feedback aptico“, ovvero lievi deformazioni che vengono applicate al palmo della mano e generano sensazioni tattili.

L’utente può manipolare questo arto soprannumerario con un apprendimento minimo, dopo meno di un’ora di utilizzo per molte persone. Comodo per suonare il pianoforte!

Studiamo così come il nostro corpo reagisce a nuovi arti – questo è anche ciò che è necessario quando deve accettare una protesi, per esempio.

Indice

Quando cambia la rappresentazione del corpo

Attraverso esperimenti comportamentali e di imaging cerebrale, questo lavoro si concentra su come il cervello dell’utente “adotta” il sesto dito. I cambiamenti nella percezione del corpo degli utenti avvengono molto rapidamente.

Nello specifico, hanno chiesto agli utenti di toccare una linea bersaglio con il proprio mignolo (senza vedere le dita), e questo esperimento ha dimostrato che gli utenti diventano effettivamente incerti sulla posizione del proprio mignolo nello spazio.

Attualmente stanno portando avanti questi studi al fine di osservare direttamente i potenziali cambiamenti nell’attività cerebrale degli utenti utilizzando la risonanza magnetica funzionale, correlata alla rappresentazione del loro sesto dito robotico. Ad esempio, possono provare a determinare quali aree del cervello si “attivano” quando l’utente muove il dito.

Nelle neuroscienze, l’“incarnazione” di un arto si riferisce alla capacità del cervello umano di “accettare” questo arto estraneo e di credere che faccia parte del proprio corpo.

Un altro vivido esempio è “l’illusione della mano di gomma“, in cui un utente teme di essere toccato sulla mano mentre il suo braccio “reale” è altrove.

Il cervello umano può adottare arti estranei

Questo esempio e altri studi scientifici degli ultimi decenni, hanno dimostrato che in realtà è abbastanza facile indurre il nostro cervello a pensare che altri arti artificiali facciano parte del nostro corpo: è molto adattabile e flessibile in ciò che definisce e accetta come nostro corpo.

Questa flessibilità è utile perché il corpo umano cambia man mano che cresciamo e invecchiamo. I cambiamenti fisici possono anche essere causati da incidenti o paralisi, ai quali siamo potenzialmente in grado di adattarci.

Questa nozione di “incarnazione” è anche ciò che ci permette di accettare protesi per sostituire o completare funzioni perdute.

Limiti all’accettazione di un nuovo socio?

Con questi studi sugli arti soprannumerari come il sesto dito, ci interessano i limiti di questa accettazione. È possibile aggiungere nuovi membri al nostro corpo innato? E possiamo ancora sentire gli arti aggiunti come parte del nostro corpo?

Diversi studi precedenti hanno tentato di rispondere a questa domanda collegando ulteriori arti artificiali, ad esempio dita robotiche, braccia e una coda virtuale agli esseri umani.

Tuttavia, tutti questi tentativi si sono basati sulla “sostituzione dell’arto” in cui l’arto aggiunto viene azionato dai movimenti di un arto esistente e qualsiasi feedback tattile sull’arto aggiunto viene fornito all’arto esistente, sostituendo di fatto quell’arto esistente con un nuovo arto un arto artificiale.

in questo studio, stanno indagando se il nostro cervello può accettare un arto aggiuntivo veramente indipendente, che può essere spostato indipendentemente da qualsiasi altro arto e da cui si può ottenere un feedback tattile, indipendente da qualsiasi altro arto. Sembrerebbe di sì.

Pertanto, da un punto di vista applicativo, i risultati, secondo cui il nostro cervello può accettare arti aggiuntivi, sono incoraggianti per il futuro sviluppo di arti artificiali indossabili.

Autore

Ganesh GowrishankarUniversità di Montpellier