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Toyota: un sistema a onde cerebrali per comandare una sedia a ruote


Toyota: un sistema a onde cerebrali per comandare una sedia a ruote
09/07/2009, 18:07

Il Centro di Collaborazione BSI-TOYOTA (BTCC; Direttore, Hidenori Kimura) è riuscito a sviluppare un sistema che utilizza una delle tecnologie più veloci al mondo. Una nuova tecnologia di elaborazione di segnali provenienti dalla macchina cerebrale attraverso un interfaccia (BMI – Brain Machine Interface). Ciò permette di controllare una sedia a rotelle mediante l’uso delle onde cerebrali in un tempo di 125 millisecondi (un millisecondo, o ms, corrisponde a 1/1000 secondi).
Il BTCC nasce nel 2007 grazie al RIKEN, un’istituzione amministrativa indipendente (Ryoji Noyori, Presidente) in qualità di progetto d’équipe con Toyota Motor Corporation (Akio Toyoda, Presidente), Toyota Central R&D Labs, Inc. (Takashi Saito, Presidente), e il Genesis Research Institute, Inc. (Kiyoshi Nakanishi, Amministratore Delegato alla Ricerca). Un’ulteriore collaborazione è quella da parte di Andrzej Cichocki, Unit Leader, e di Kyuwan Choi, Ricercatore dell’Unità Non-invasiva BMI del BTCC.

In tempi recenti gli sviluppi tecnologici nel campo dell’interfaccia della macchina cerebrale (BMI) hanno attirato l’attenzione di molti. Tali sistemi consentono a persone anziane o diversamente abili di interagire con il mondo attraverso segnali lanciati dal proprio cervello, senza la necessità di impartire comandi vocali.

Principali vantaggi della nuova tecnologia:
• I comandi per la svolta uniforme a destra e sinistra e per il movimento in avanti della sedia a rotelle vengono processati ogni 125 millisecondi mediante l’analisi delle onde cerebrali, grazie alla tecnologia di elaborazione del segnale.
• I dati provenienti dall’analisi delle onde cerebrali vengono mostrati in tempo reale su uno schermo, assicurando un feedback neurologico a chi guida, per una maggiore operatività.
• Ci si aspetta che questa tecnologia risulti utile nel campo della riabilitazione oltre che nel sostegno, sia fisico che psicologico, degli utilizzatori di sedie a rotelle.

Il nuovo sistema messo a punto dal BTCC fonde la separazione del segnale alla cieca del RIKEN e la tecnologia di filtraggio della sequenza spazio-temporale per consentire l’analisi delle onde cerebrali in soli 125 ms, a differenza dei metodi tradizionali che invece richiedono un numero maggiore di secondi. I risultati delle analisi delle onde cerebrali vengono quindi mostrati su un pannello in maniera talmente rapida che l’utilizzatore non percepisce alcun ritardo. Questo sistema è capace di adattarsi alle caratteristiche di ogni utilizzatore, garantendo così un miglioramento nell’efficienza di percezione dei comandi da parte dell’utilizzatore stesso. In questo modo il sistema apprende i comandi da parte dell’utilizzatore (avanti/destra/sinistra) in maniera rapida ed efficiente. Il nuovo sistema consente di impartire i comandi alle proprie sedie a rotelle in maniera corretta. E’ stato raggiunto un livello di accuratezza tra i più alti al mondo, pari al 95%.

Il progetto prevede un utilizzo di questa tecnologia su un’estesa gamma di applicazioni incentrata sulla medicina e sulla gestione dell’assistenza infermieristica. La direzione R&D sta inoltre considerando l’incremento del numero di comandi disponibili e lo sviluppo di elettrodi ‘secchi’ maggiormente efficienti. Finora la ricerca si è concentrata sulle onde cerebrali collegate al controllo di mani e piedi immaginari.
Comunque, mediante ulteriori misurazioni ed analisi questo sistema può essere applicato ad altre tipologie di onde cerebrali, generate in stati mentali differenti e da emozioni diverse.
 

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di Redazione
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