Con una nuova interfaccia bidirezionale, la Scuola Superiore Sant'Anna, e nello specifico l'Istituto di Biorobotica di viale Rinaldo Piaggio, ha messo a punto un modello per la protesi di mano che utilizza le vibrazioni generate da magneti impiantati nei muscoli residui dell'avambraccio con l'obiettivo di ripristinare sensazioni di movimento naturali.
L’interfaccia, integrata alla mano robotica "Mia Hand", sviluppata dalla spin-off Prensilia, è stata sperimentata per sei settimane su un paziente italiano. Dopo lo studio pubblicato a Settembre del 2024, questo ulteriore risultato scientifico apre la strada a un controllo più intuitivo delle protesi. Infatti, quando una persona perde una mano e inizia a usare una protesi, non è più in grado di sentire i propri movimenti. Viene a mancare la cosiddetta "cinestesia", cioè la capacità di percepire come si muovono e dove si trovano gli arti nello spazio.
Questo è stato il punto di partenza per il gruppo di ricerca del Sant'Anna, che ha sviluppato la myokinetic kinesthetic interface. Ovvero, piccoli magneti che vengono impiantati nei muscoli dell'avambraccio, che una serie di bobine esterne fa vibrare da remoto in modo mirato. In questo modo si stimolano soltanto i muscoli, ed è proprio questa vibrazione a far nascere sensazioni di movimento naturali.
"Questa nuova interfaccia è unica nel suo genere: grazie a un semplice impianto passivo e mininvasivo, siamo in grado di stimolare la muscolatura senza alcun contatto con la pelle - ha detto Federico Masiero, primo autore dello studio e, al tempo degli esperimenti, dottorando alla Scuola Sant'Anna - si tratta di una sorta di stimolazione intracorporea, che non solo può essere la chiave per comprendere meglio come funziona il controllo motorio umano, ma anche per capire come ripristinarlo in persone che subiscono un’amputazione".
Il prossimo obiettivo è sfruttare simultaneamente i magneti impiantati sia per il controllo della protesi, sia per la restituzione di percezioni sensoriali naturali, favorendo un’interazione persona-robot sempre più efficace e interconnessa. "L'impianto era stato progettato per durare sei settimane, un tempo che ritenevamo sufficiente per una prima verifica dell'utilità e dell'efficacia dell'interfaccia - ha aggiunto il professor Christian Cipriani, ideatore dell'interfaccia - i risultati sono stati molto promettenti e ci hanno spinto a esplorare una soluzione impiantabile permanente, finanziata dal Pnrr, che ci consentirà di studiare l'interfaccia su periodi molto più lunghi e con un numero maggiore di partecipanti".
"Questo studio raccoglie lo sforzo collettivo di due gruppi di ricerca, uno in Italia, uno negli Stati Uniti, che hanno ideato e studiato due interfacce per il ripristino della cinestesia, uniche al mondo - ha concluso il professor Paul Marasco della Cleveland Clinic Research - la possibilità di confrontare questi dati, ottenuti in modo indipendente e con approcci diversi, è ciò che rende i nostri risultati promettenti".