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Notiziario Marketpress di
Giovedì 25 Maggio 2006 |
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HONDA E ADVANCED TELECOMMUNICATIONS RESEARCH INSTITUTE SVILUPPANO LA NUOVA INTERFACCIA UOMO-MACCHINA: UNA TECNOLOGIA PER SVILUPPARE I ROBOT ATTRAVERSO L’ATTIVITÀ CEREBRALE UMANA
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Verona, 25 maggio 2006 - L’advanced Telecommunications Research Institute International (“Atr”) e Honda Research Institute Japan Co. , Ltd. (“Hri”) hanno sviluppato la nuova interfaccia uomo-macchina “Bmi” (Brain Machine Interface) per lo sviluppo dei robot attraverso i segnali dell’attività cerebrale umana. Questa nuova tecnologia Bmi ha permesso di decodificare la naturale attività cerebrale e di utilizzare i dati ottenuti per il funzionamento di un robot in tempi pressoché reali senza alcun intervento invasivo sul cranio e il cervello dell’uomo. Questa conquista tecnologica offre maggiori opportunità per la creazione di nuovi tipi di interfaccia tra le macchine e il cervello dell’uomo. L’idea di questa tecnologia Bmi prende il via da un articolo particolarmente apprezzato dedicato alla decodifica del contenuto percettivo e soggettivo del cervello umano scritto da Yukiyasu Kamitani, uno scienziato di Atr Computational Neuroscience Laboratories, e pubblicato di recente sull’importante rivista scientifica Nature Neuroscience. Grazie a questo studio, Kamitani in collaborazione con lo scienziato Frank Tong, è stato insignito del titolo di leader della ricerca dalla rivista Scientific American presso la Vanderbilt University nell’ambito dell’edizione 2005 di Scientific American 50, il prestigioso elenco annuale stilato dalla rivista per mettere in evidenza gli studi degni di nota nel campo della scienza e della tecnologia. Il centro di ricerca giapponese di Honda e Atr hanno trasformato la teoria di questo articolo in un sistema di decodifica dell’attività cerebrale e controllo di robot in tempo reale. Da questa ricerca risulta che la decodifica neurale basata su Mri (Magnetic Resonance Imaging) consente alla mano meccanica di un robot di imitare i movimenti della mora cinese (“carta-sasso-forbici”) eseguiti dalle dita di un soggetto attraverso l’interpretazione delle risposte emodinamiche del cervello. Sebbene vi sia un ritardo di circa 7 secondi tra il movimento del soggetto e il movimento meccanico del robot, i ricercatori sono riusciti a ottenere una precisione di decodifica dell’85%. Questa tecnologia potrebbe essere applicata ad altri tipi di rilevamenti cerebrali non invasivi, quali i campi elettrici e magnetici del cervello e le onde cerebrali. Si prevede che in futuro l’impiego di tali metodi possa fornire tempi di risposta più rapidi con dispositivi Bmi più compatti. Procedure sperimentali della tecnologia Bmi recentemente sviluppata Descrizione della sperimentazione - Con l’ausilio di uno scanner Mri il soggetto esegue i movimenti “carta”, “sasso” o “forbici” della mora cinese, mentre le risposte emodinamiche associate all’attività cerebrale del soggetto vengono monitorate ogni secondo. I segnali specifici che generano i movimenti carta-sasso-forbici vengono estratti e decodificati da un programma di computer e i dati ottenuti vengono trasferiti a un meccanismo robot a forma di mano che simula i movimenti originali eseguiti dal soggetto. Bmi - Mentre le interfacce uomo-macchina tradizionali si basano sul controllo di interruttori azionati da mani e piedi umani, il sistema Bmi utilizza l’attività cerebrale rilevata da vari dispositivi e consente un controllo senza contatto dei terminali. Nei sistemi tradizionali vengono comunemente utilizzati elettrodi impiantati e onde cerebrali. Caratteristiche della nuova tecnologia Bmi sviluppata da Atr e Honda - Il sistema è destinato alle applicazioni della tecnologia Bmi alle normali situazioni di vita quotidiana, senza la necessità di interventi chirurgici né di addestramento intensivo dell’utente. 1) Non sono richiesti interventi chirurgici - Nelle sperimentazioni convenzionali della tecnologia Bmi condotte dai neuroscienziati statunitensi, sono state utilizzate tecniche invasive, quali l’impianto di serie di elettrodi. Una eventuale diffusione della tecnologia Bmi avanzata non invasiva permetterebbe agli utenti di evitare il disagio fisico dell’intervento chirurgico. I risultati di questa sperimentazione dimostrano le opportunità offerte da questa interessante applicazione. 2) Non è richiesto un addestramento specifico - Con le tecnologie Bmi non invasive convenzionali, gli utenti devono sottoporsi ad addestramenti intensivi per apprendere le modalità di generazione delle attività cerebrali rilevabili. Ad esempio, poiché l’attività cerebrale associata a un´intenzione, ad esempio, “Sì”, non è facilmente registrabile, l’utente deve imparare ed eseguire una procedura mentale che è irrilevante rispetto allo stato mentale ma che viene associata ad attività cerebrali facilmente rilevabili quali il calcolo mentale. L’utente deve imparare a controllare la propria attività cerebrale per esprimere un´intenzione. La nuova tecnologia Bmi è diversa perché la naturale attività cerebrale associata a movimenti specifici può essere decodificata senza l’uso di attività cerebrali alternative. La sperimentazione ha rivelato che i movimenti carta-sasso-forbici sono stati decodificati direttamente in tempo reale dall’attività cerebrale di un soggetto non addestrato. Si tratta di un progresso straordinario nelle tecnologie di decodifica cerebrale. . . . . |
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