Il calcio d’inizio dei mondiali 2014 in Brasile lo darà un paraplegico che si alzerà dalla sedia a rotelle e riuscirà a camminare di nuovo. Allo stadio di San Paolo, il 12 giugno, è previsto questo miracolo moderno reso possibile da un esoscheletro robotico che viene azionato con l’uso del pensiero. Il calcio al pallone, durante la cerimonia inaugurale, sarà anche il simbolo del calcio che spedirà in soffitta la sedia a rotelle. Ne sono convinti i ricercatori del progetto Walk Again, realizzato da un consorzio di più di cento neuroscienziati ed ingegneri di tutto il mondo, che da anni lavorano insieme a Miguel Nicolelis, sulle più avanzate tecniche di Brain Machine Interface (BMI). Nicolelis è un neuro ingegnere e fisico brasiliano pioniere nel campo dell’interazione uomo-macchina. Ha realizzato, negli anni novanta, il primo prototipo di braccio meccanico collegato ai neuroni. Ed infine è un appassionato tifoso della squadra brasiliana del Palmeiras. Sarà per questo, anche, che non si è lasciato sfuggire l’occasione di presentare l’invenzione nel suo paese e davanti al mondo intero, con milioni di persone collegate in diretta televisiva allo stadio di San Paolo. “Il calcio alla cerimonia inaugurale, aprirà anche una nuova era per le neuro scienze” dice Nicolelis.
Per dare il primo calcio al pallone dei mondiali 2014, la persona disabile si alzerà dalla sedia a rotelle con l’uso dell’esoscheletro e raggiungerà così il centro campo. Indosserà una tuta con una casco per l’encefalogramma (EEG) collegato a dei sensori che leggono le onde cerebrali. Il computer posizionato sullo zaino posteriore, è in grado di tradurre i segnali elettrici del cervello in istruzioni per azionare i motori idraulici che muovono le gambe robotiche.
Allo stesso tempo, quando l’esoscheletro entra in azione la cuffia invierà dei segnali al corpo: in questo modo la macchina permette non solo di camminare di nuovo ma trasferisce anche la sensazione del movimento alla persona che lo sta compiendo.
E’ questo, in sintesi, il risultato di anni di ricerca che hanno portato al robot esoscheletro di Walk Again, realizzato alla Duke University del North Carolina negli Stati Uniti in collaborazione con l’ingegnere Gordon Cheng e i ricercatori, dell’Università Tecnica di Monaco in Francia, per la parte robotica. “E’ un esoscheletro – spiegano – composto da diversi tipi di leghe di alluminio e materiali plastici stampati in 3D, alimentato con una batteria che dura due ore”. 
Da sei mesi Miguel Nicolelis allena 8 volontari, tra i venti e i trentacinque anni, in un laboratorio di neuro robotica attrezzato per l’occasione a San Paolo. Solo tre, degli otto candidati, verranno scelti per partecipare alla cerimonia inaugurale che si svolgerà prima della partita tra Brasile e Croazia. I ricercatori sceglieranno tra questi ultimi il candidato più idoneo, in base alle prove di movimento con l’esoscheletro.
Per gli allenamenti dei pazienti, i neuro scienziati hanno usato la realtà virtuale. A ciascuno dei candidati hanno fatto indossare il casco EEG e un visore Oculus Rift. Durante i test, quando gli veniva chiesto di pensare i pazienti si concentravano sull’azione di camminare e il loro avatar iniziava a farlo nella realtà virtuale.
“Questo ha premesso al cervello di attivare nuove connessioni per prepararsi ad indossare l’esoscheletro. Abbiamo simulato con la realtà virtuale anche lo stadio con la folla – spiega Regis Kopper, ricercatore del laboratorio di VR alla Duke Univesity – per preparare i volontari allo stress del grande giorno”.
Dopo l’allenamento con la virtual reality, iniziava la prova più dura per i candidati: camminare di nuovo sul serio. “La difficoltà consiste non tanto nel fare dei passi o calciare il pallone – spiegano i ricercatori – ma nel percepire di nuovo quella sensazione perduta di riuscire a camminare”. Il cervello così mappa una nuova parte del corpo, anche se artificiale. “Siamo riusciti a fare in modo che l’esoscheletro venga percepito come un estensione del proprio corpo” spiega Nicolelis. E’ stata riabilitata nei pazienti quella che è chiamata propriocezione, la sensibilità che permette di percepire il proprio corpo nello spazio, di cui hanno bisogno gli esseri umani per poter camminare”.
Da aprile il team del progetto Walking Again ha aperto anche una pagina Facebook su cui si può seguire l’evoluzione degli allenamenti e le prove con i robot. Nell’ultimo video pubblicato si vedono i primi 12 passi fatti da un paziente e un filmato precedente riporta il momento in cui gli otto volontari hanno indossato per la prima volta gli esoscheletri. Due mesi prima, il 16 marzo, il sistema era stato testato all’aperto durante una partita per verificare che la rilevazione di onde cerebrali non subisse interferenze, in uno stadio pieno di gente e in presenza di diversi segnali elettromagnetici. Date le premesse, in rete si registra una notevole attesa per l’evento, in particolare per le persone colpite da paralisi che lo seguono con attenzione. In alcuni casi, ci sono state critiche da parte di altri neuro scienziati e da alcuni movimenti di protesta, contrari soprattuto al coinvolgimento dei disabili durante un evento di portata mondiale.
Per la possibilità che una spettacolarizzazione del genere di un prototipo, crei per prima cosa una falsa aspettativa sull’introduzione a breve di questa nuova tecnologia.
Ma questa non è un film di fantascienza. E’ un’innovazione che si svilupperà nei prossimi vent’anni. ”Ed è solo l’inizio”, assicura Nicolelis.
[photo Facebook/Miguel Nicolelis Walking Again Project]
Articolo Precedente
Mondiali Brasile 2014, sciopero in tre aeroporti di Rio de Janeiro
Articolo Successivo
World Cup 2014: ‘o futebol’ non è l’oppio dei popoli
