Basta un cappellino, un normale cappellino da baseball: lo si indossa ed ecco serviti elettroencefalogramma, controllo del grado di vigilanza e diversi altri check di funzionamento del cervello. In tempo reale.
Questa, in sintesi, l’idea di un gruppo di ricercatori taiwanesi, che ha così creato un vero e proprio bio-signal monitoring system . “Questo studio descrive in dettaglio il progetto, lo sviluppo e il test di un sistema per la elettroencefalografia non invasivo, wireless e mobile, per controllare continuamente le dinamiche del cervello senza richiedere l’applicazione al cuoio capelluto di alcun gel “, dice Li-Wei Ko, ricercatore dell’ Università Chiao-Tung di Taiwan. “Il sistema offre l’elettroencefalogramma online e la relativa elaborazione in tempo reale. Può essere impiegato in molti campi; noi in questo caso lo abbiamo solo applicato all’attività di guida, per monitorare la capacità di vigilanza”.
Cinque sensori sono inseriti nella volta del cappello, mentre un ulteriore sensore va posizionato sotto l’orecchio sinistro. Tutti i segnali vengono trasmessi ad un ricevitore, dove sono elaborati in tempo reale e restituiti al sistema inserito nel cappello che li memorizza e può trasmetterli a un display, oppure ne ricava un segnale di attuazione per un allarme acustico, ove necessario. Per garantire un funzionamento in mobilità, il dispositivo è dotato di connettività wireless a breve distanza Bluetooth e può essere usato anche durante competizioni sportive: un trasmettitore radio appositamente concepito consente di riceverne i segnali fino a 600 metri di distanza .
La ricerca sul biosensore che s’indossa, pubblicata anche da IEEE Transactions on Biomedical Engineering , ha coinvolto non solo Ko ma anche altri ricercatori dello stesso Ateneo, nonché gruppi di studio dell’ Università della California e della National Cheng-Kung University . Come gli stessi ricercatori spiegano, misurando i segnali elettroencefalografici il sistema – che rappresenta una vera e propria BCI ( Brain-Computer Interface , interfaccia tra cervello e computer) – può monitorare gli stati psicologici e cognitivi .
Molti gli accorgimenti adottati per raggiungere il risultato, primi fra tutti l’adozione di particolari tecnologie per ridurre i consumi da parte dei sensori. Attualmente la batteria al litio di cui il sistema è dotato dura intorno alle 48 ore, ma gli studiosi sperano di incrementarne presto la durata.
Il team ha condotto alcuni test, e tra questi anche una simulazione di guida durante la quale era necessario mantenere in carreggiata un’auto che, casualmente, tendeva a deviare dal centro della strada. Più tempo impiegava il guidatore a correggere il percorso minore risultava il grado di vigilanza . Con questo sistema, il team ha potuto confrontare quanto rilevato dal simulatore di guida con i dati forniti dall’insolito strumento di rilevazione: sono risultati perfettamente coincidenti nel 75 per cento dei casi.
I ricercatori intendono miniaturizzare ulteriormente l’intera struttura e studiarne nuove applicazioni futuribili. Tra le possibilità, quella di comandare un giorno elettrodomestici ed altri macchinari attraverso una specifica attività cerebrale. Quest’ultimo impiego, al di là dell’interesse scientifico in sé, potrebbe risultare un supporto essenziale per il miglioramento della qualità della vita di moltissimi.
Marco Valerio Principato
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19 mag 2008