Nuovo studio: tecnologia non invasiva rivoluzionaria permette comunicazione bidirezionale nei BCI

RomeI ricercatori della Carnegie Mellon University, guidati da Bin He, hanno fatto un significativo avanzamento nei dispositivi di interfaccia cervello-computer (BCI). Hanno combinato la stimolazione a ultrasuoni focalizzata con dispositivi EEG indossabili per creare una BCI che funziona in entrambe le direzioni. Questa nuova tecnologia potrebbe migliorare la comunicazione e il controllo dei dispositivi per le persone con condizioni neurologiche.

Il team ha condotto uno studio con 25 persone che hanno utilizzato un'interfaccia cervello-computer per scrivere parole. Hanno ottenuto risultati migliori aggiungendo la neuromodulazione a ultrasuoni focalizzati. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications.

Punti chiave dello studio includono:

• Utilizzo di una nuova stimolazione a ultrasuoni focalizzata
• Integrazione con dispositivi EEG indossabili
• Funzionalità bidirezionale del BCI
• Studio condotto su 25 soggetti umani
• Miglioramento significativo delle prestazioni

Nel corso dello studio, i partecipanti indossavano un casco EEG mentre utilizzavano un sistema di scrittura BCI. Questo dispositivo presentava uno schermo 6x6 con tutte le lettere dell'alfabeto. I partecipanti potevano selezionare le lettere guardandole, generando così segnali EEG. L'applicazione di ultrasuoni focalizzati nella zona V5 del cervello ha migliorato significativamente la precisione del BCI.

Bin He, professore di ingegneria biomedica alla Carnegie Mellon, ha affermato che la loro ricerca ha dimostrato che questo metodo migliora l'attenzione e le prestazioni. Questo è fondamentale perché le interfacce cervello-computer non invasive non richiedono interventi chirurgici, risultando così più sicure, economiche e facili da utilizzare.

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I sistemi BCI non invasivi presentano alcune difficoltà. Spesso registrano segnali di qualità inferiore poiché rilevano segnali dal cuoio capelluto anziché dall'interno del cervello. Questo li ha resi meno efficaci in passato. Tuttavia, l'integrazione della neuromodulazione con ultrasuoni focalizzati sembra risolvere questo problema stimolando circuiti neurali specifici.

Grace Hwang, direttrice del programma BRAIN Initiative presso i National Institutes of Health (NIH), ha affermato che questa scoperta potrebbe essere molto utile. Si aggiunge a una serie di strumenti progettati per aiutare le persone con disabilità comunicative.

Il laboratorio di He desidera utilizzare gli ultrasuoni focalizzati non solo per il sistema visivo, ma anche per migliorare altre interfacce cervello-computer (BCI) non invasive. In futuro, intendono sviluppare un dispositivo a ultrasuoni focalizzati più piccolo che possa funzionare meglio con le BCI basate su EEG.

Il team sta lavorando all'utilizzo dell'IA per migliorare le prestazioni del sistema. Puntano a rendere la tecnologia salvavita più facile da usare e più efficace.

Bin He è appassionato della sua ricerca. Ritiene che rendere la tecnologia non invasiva accessibile a tutti porterà tanti benefici. Il suo laboratorio lavora costantemente per migliorare la tecnologia BCI. Questo recente traguardo è un grande passo verso quell'obiettivo.