Riabilitazione tramite BCI nell’Alzheimer’s Disease in fase precoce
La redazione di Emianopsia.com ha il piacere di ospitare la Dott.ssa Graziana Romano: laureata in psicologia con magistrale in neuroscienze cognitive. La Dott.ssa Romano concluderà questo trittico di appuntamenti dedicati al Morbo di Alzheimer andando a trattare la riabilitazione tramite BCI (Brain-computer interface).
Riabilitazione e tecnologia
Entro il 2040 il campo sanitario sarà profondamente trasformato in relazione allo sviluppo tecnologico di tre aree fondamentali:
- medicina digitale;
- intelligenza artificiale (A.I.);
- robotica1.
Ecco tre fra i più impattanti avanzamenti tecnologici del settore riabilitativo cognitivo:
- interfacce cervello-computer (Brain-computer Interface),
- realtà virtuale (RV);
- piattaforme digitali di teleriabilitazione (TR).
Ingegneria biomedica: il ruolo svolto dalle BCI
Le patologie del sistema nervoso centrale possono provocare l’alterazione dell’attività cerebrale con la conseguente alterazione/indebolimento della specifica funzione a essa correlata. La tecnologia BCI consente di misurare (attraverso cuffie EEG non invasive e a basso costo), monitorare e rinforzare tale attività cerebrale.
Essa decodifica, in tempo reale, un’attività cerebrale predefinita (ad esempio: l’ampiezza di ritmi elettroencefalografici), che riflette l’intenzione dell’utente (selezionare una lettera o spostare un cursore) e la trasforma in comandi per la tecnologia.
La potenziale possibilità di riportare l’attività cerebrale alterata a una normale condizione fisiologica con il supporto di questa tecnologia e l’assunzione che tale recupero possa riflettersi in un recupero comportamentale e della funzione deficitaria, costituisce il razionale alla base dell’applicazione dei sistemi BCI.
Nella riabilitazione cognitiva del soggetto AD vengono utilizzati sistemi di interfaccia neuronale integrati a tecniche di neuromodulazione e neuro-feedback. Questi sistemi potenziano la neuroplasticità, rallentano il decorso della malattia e migliorano la qualità di vita del paziente.
Il Neuro-Feedback è definito dalla International Society for Neurofeedback Research (ISNR) e dalla Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback (AAPB) come un “processo che rende l’individuo capace di imparare a modificare la propria attività fisiologica per migliorare la propria salute e le proprie prestazioni”.
Questo apprendimento, secondo la concezione classica “skinneriana”, prevede un “rinforzo positivo” quando l’azione emessa è corretta (determina cioè l’effetto desiderato); la presentazione del “rinforzo positivo” avviene sotto forma di feedback, presentato visivamente sullo schermo del computer o acusticamente. L’invio di un feedback positivo indica che i segnali cerebrali vengono modulati nel modo desiderato e che il soggetto sta imparando come modulare la propria attività cerebrale.
La realtà virtuale
La Realtà Virtuale (RV) è uno strumento innovativo in grado di creare ambienti tridimensionali simil-reali, capaci di elicitare percezioni e reazioni realistiche da parte del paziente.
I sistemi disponibili di RV prevedono diversi gradi di immersività e interazione:
- dispositivi montati sulla testa;
- schermi a parete con occhiali per la visione tridimensionale;
- vere e proprie stanze, con schermi sulle diverse pareti e dispositivi per la visione tridimensionale in tempo reale, un approccio “top-down” di stimolazione diretta della plasticità cerebrale2-3.
Un ambiente virtuale permette di manipolare lo scenario e di adattare il tipo e la difficoltà degli esercizi in base ai deficit del paziente e agli obiettivi riabilitativi. Un utilizzo interessante della RV è rappresentato dalla creazione di ambienti motivanti, facenti parte della quotidianità (il domicilio, il supermercato, etc.).
L’RV permette di proseguire la riabilitazione cognitiva e del linguaggio al di fuori della struttura di riabilitazione, con il possibile coinvolgimento attivo del caregiver e il controllo remoto del terapista4.
La teleriabilitazione
Per telemedicina si intende la fornitura di “care” a distanza mediante un ombrello di metodiche di ICT (Information Communication Technology) che ambiscono a garantire uno standard di cura efficace e comparabile al setting convenzionale “face-to-face” in clinica. La telemedicina, con le piattaforme di TR, è un promettente strumento per la riabilitazione cognitiva dei pazienti al domicilio.
Ringraziamo la Dott.ssa Romano per averci presentato le applicazioni delle BCI in ambito riabilitativo e vi invitiamo ad approfondire il Morbo di Alzheimer nell’articolo “Alzheimer e riabilitazione cognitiva: a che punto siamo?“.
1 The Topol Review. 2019
2Rehabilitative devices for a top-down approach. 2019 | Morone et al.
3Virtual reality in cognitive and motor rehabilitation: facts, fiction and fallacies. 2018 | Tieri et al.
4Telerehabilitation in individuals with severe acquired brain injury: Rationale, study design, and methodology. 2018 | Calabrò et al.
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