Scienza e Medicina

Un nuovo apparato per riconquistare il legame con il mondo

26 aprile 2019 | Scritto da Alberto Laratro

Una matrice di elettrodi, grande quanto un post-it, una volta impiantata nel cervello permetterà di ricostruire un linguaggio naturale in pazienti che non sono più in grado di parlare.

Secondo Wittgenstein i “limiti del linguaggio costituiscono i limiti del mondo. Tutto ciò che conosciamo è ciò per cui abbiamo delle parole”. Immaginate quanto possa essere frustrante avere un mondo di parole ma non essere in grado di esprimerle, in particolare nel caso in cui questi limiti non siano linguistici ma motori. È il mondo di chi soffre di una delle tante patologie che non permettono di parlare, come danni cerebrali dovuti ad incidenti stradali, malattie neurodegenerative come la SLA o vari tipi di ictus. Perdere il linguaggio significa perdere una connessione con il mondo, ma un gruppo di ricercatori sta lavorando per ripristinare questo legame utilizzando un approccio innovativo.

I limiti dei “vecchi” sistemi. Esistono diverse forme di compensazione per chi soffre di perdita di linguaggio, il celebre Stephen Hawking, ad esempio, utilizzava un particolare strumento che gli permetteva, usando un muscolo della guancia, di digitare lettera per lettera i suoi discorsi. Altri strumenti vedono l’utilizzo degli occhi, dal rudimentale battito di palpebre a più sofisticati strumenti di lettura del movimento oculare, per indicare lettere e fonemi. Tutti questi approcci hanno un elemento in comune, anche se ripristinano debolmente quel fondamentale legame con il mondo che è il linguaggio, sono incredibilmente lenti e la voce sintetica non è in grado di rievocare la complessa organicità del parlato, con le sue inflessioni, i toni e la fluidità che sono una parte integrante della costruzione del significato nella comunicazione.

Ridare la voce. Uno studio pubblicato su Nature mostra un nuovo sistema capace di leggere i segnali che il cervello invia ai muscoli di bocca, lingua, labbra e laringe e di trasformarli in un’approssimazione del parlato, completo di tutto quell’insieme di accenti, intonazioni e inflessioni che vengono chiamati tratti soprasegmentali, fondamentali per restituire un linguaggio naturale. Per farlo viene utilizzata una matrice di elettrodi, grande quanto un post-it, che viene impiantata sul cervello: in questo modo gli impulsi elettrici che genera vengono captati, inviati ad un software che è in grado di decodificarli e di generare un segnale audio quanto più simile possibile al parlato. Sistemi simili esistono già ma fanno affidamento sul riconoscimento dei segnali elettrici corrispondenti a lettere e parole. Quello proposto dalle Università di California, San Francisco e U.C. Berkeley, invece, va più a monte e raccoglie dati sui movimenti muscolari che generano le parole. In questo modo sono in grado di riprodurre 150 parole per minuto, quanto il parlato naturale, a differenza delle 8 al minuto dei sistemi precedenti.

 

La sperimentazione. 5 soggetti sono stati scelti per testare l’apparato. I pazienti, che soffrivano di epilessia, dovevano subire un intervento al cervello per individuare in quali aree hanno origine gli attacchi epilettici. Questo significa avere elettrodi nel cervello per settimane prima che i medici riescano ad individuare con precisione l’area su cui operare. Durante questo periodo in molti si offrono volontari per testare anche impianti sperimentali come quello in questione: in particolare i ricercatori hanno chiesto ai soggetti coinvolti nei test di recitare delle semplici frasi così che gli elettrodi potessero registrare quali gruppi di neuroni della corteccia motoria fossero collegati alla produzione del linguaggio. Il team ha quindi tradotto quei segnali in parole. Gli audio prodotti erano riconoscibili al 70%, un buon risultato che permette alla sperimentazione di continuare.

“Continuando a lavorarci – hanno dichiarato Chethan Pandarinath e Yahia H. Ali, ingegneri biomedici presso l’Emory University e il Georgia Institute of Technology, in un commento alla notizia – possiamo sperare che le persone con problemi di linguaggio riacquisteranno la capacità di parlare liberamente così da poter ricreare quel legame con il mondo che li circonda”.

Alberto Laratro
Alberto Laratro

Laureato in Scienze della Comunicazione e con un Master in Comunicazione della Scienza preso presso la SISSA di Trieste ha capito che nella sua vita scienza e comunicazione sono due punti fermi.

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