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BiBiLab

Lo studio del cervello e delle sue molteplici funzioni è una delle principali sfide scientifiche del XX secolo, che vede le sue origini nel 1929 quando il medico Hans Bergen inventò l’elettroencefalografia, tecnica che permette di registrare l’attività elettrica dell’encefalo. Da quell’invenzione ad oggi, enormi sono i passi avanti che sono stati fatti grazie al fondamentale contributo dell’ingegneria biomedica che ha permesso da un lato di potenziare le attrezzature per l’acquisizione del segnale EEG, aumentandone la risoluzione temporale e riducendone l’ingombro. Dall’altro lato, mutuando concetti derivati dalla matematica, dalla teoria dei segnali e dalla teoria dei sistemi di controllo, ha messo a disposizione una molteplicità di tecniche da impiegare per l’analisi del segnale EEG, una volta acquisito.

In particolare, durante la Demo verranno forniti i concetti di base dell’elettroencefalografia e verrà mostrata una panoramica delle più avanzate metodiche per l’elaborazione del segnale, fino ad arrivare alle interfacce cervello computer.

Le interfacce cervello-computer (brain-computer interface - BCI) traducono i segnali cerebrali in segnali di controllo che possono sostituire, ripristinare, potenziare, integrare o migliorare le funzionalità del sistema nervoso centrale. Non richiedendo l’utilizzo di muscoli e nervi periferici, questi sistemi possono rappresentare un canale di comunicazione alternativo/aggiuntivo per le persone affette da gravi disabilità motorie.

Il prototipo presentato durante la Demo è il risultato del progetto Brindisys (Brain-computer interface devices to support individual autonomy in locked-in individuals; www.brindisys.it) e consiste in un ausilio per la comunicazione ed il controllo ambientale accessibile mediante diversi dispositivi di input, compreso un BCI.

Il sistema Brindisys si compone di 3 elementi principali: i) una interfaccia utente sviluppata su tablet che permette l’accesso a numerose applicazioni sia per la comunicazione (tastiera, frasi predefinite, sms) che per il controllo ambientale (luci, tv, ed altri dispositivi); ii) un amplificatore EEG per l’acquisizione dei segnali cerebrali per il controllo tramite BCI; iii) una valigetta domotica che permette il controllo di semplici dispositivi nell’ambiente circostante.

Durante la demo, dopo una breve introduzione sui principi alla base del funzionamento dei sistemi BCI, verrà data prova della versatilità del sistema Brindisys, mostrando le diverse possibilità di interazione con l’interfaccia utente: dispositivi di input comuni (touchscreen, mouse), alternativi (dispositivi a scansione e a puntamento) ed interazione mediante BCI.

© Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale Antonio Ruberti.