Come comunicare con un malato di SLA? Dalla Brain Computer Interface P300 all'integrazione con PolyMorph

La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una malattia che porta progressivamente alla paralisi. I malati di SLA, soprattutto nello stadio avanzato della patologia, diventano prigionieri del proprio corpo (locked in) e non sono più capaci di comunicare con i propri cari, nemmeno di sorridere.

Comunicare è importante, sia per i malati di SLA sia per i loro familiari. Per questo in laboratorio ci siamo chiesti: come possiamo aiutarli?

Avevamo già affrontato il problema della comunicazione studiando un'applicazione della Brain Computer Interface (BCI).

Matrice BCI P300

Questa applicazione mostra al soggetto una matrice di lettere e numeri, come quella dell'immagine a destra, e illumina una riga o una colonna per un certo numero di volte e seguendo un ordine casuale. Il soggetto deve contare quante volte si illumina la lettera che gli interessa per comporre una parola, e ogni volta che la vede e la conta, il suo elettroencefalogramma mostra un segnale chiamato P300.
Alla fine di questa fase, la BCI prende la riga e la colonna per cui ha registrato il maggior numero di P300 e le incrocia, ottenendo così la lettera desiderata.

Questa procedura deve essere ripetuta per ogni lettera della parola, perciò la comunicazione diventa troppo lenta e anche un po' imprecisa..

Per rendere la comunicazione attraverso la BCI P300 un po' più veloce, avevamo già ideato il sistema del Multimenù. Con il Multimenù, il soggetto sceglie il tema di cui vuole parlare, poi un argomento specifico, e infine delle frasi fatte che gli permettono di interagire con i suoi famigliari e anche con gli assistenti e gli infermieri.

Il Multimenù ha dato una svolta, ma non eravamo ancora soddisfatti: volevamo migliorare ulteriormente il sistema BCI P300 per permettere una comunicazione più personale. Grazie ad Alberto Casagrande con PolyMorph ci siamo riusciti!

PolyMorph è uno speller integrato alla BCI P300. PolyMorph corregge l'ortografia delle parole composte basandosi su quelle più usate dal soggetto, rendendo così più precisa la comunicazione.
Inoltre, PolyMorph suggerisce le parole più usate dal soggetto (le parole con più probabilità di essere quelle desiderate), in modo che possano essere scritte anche con poche selezioni. In questo modo, lo speller aumenta la velocità della comunicazione.

PolyMorph si differenzia da altri speller per BCI P300. Per esempio, le parole suggerite dipendono anche dall'intera stringa che si sta componendo. Inoltre, la matrice di lettere cambia di dimensione e composizione suggerendo solo le lettere che con più probabilità costituiscono la parola finale.

Su PolyMorph è disponibile anche la nostra pubblicazione con Alberto Casagrande.