Caro Babbo Natale, vorrei studenti Post Doc e più fondi per la ricerca

Che cosa vorresti per Natale? Così ho iniziato la mia chiacchierata con Pierpaolo Busan, mentre andavamo in pausa pranzo dopo una mattinata in laboratorio.

Cosa vorresti come regalo da Babbo Natale, Pierpaolo?

Per Natale vorrei collaborazioni con studenti Post Doc e con altri laboratori di ricerca, per potermi confrontare con persone qualificate sul disegno sperimentale, sulle tecniche, sugli strumenti scientifici, e poter così migliorare la mia ricerca.
Ammetto che per Natale mi piacerebbe anche ottenere qualche fondo in più, per finanziare i nostri progetti.

Raccontami qualcosa di te

Mi sono laureato con lode in Psicologia all'Università di Trieste, dove ho anche conseguito il Dottorato in Neuroscienze. Ora sono assegnista di ricerca sempre all'Università di Trieste, e nel frattempo sto frequentando la Scuola di Specializzazione di Neuropsicologia.
Non smetto mai di studiare!

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?

Parkinson Neuroterapia: la riabilitazione per il Parkinson incontra la Brain Computer Interface

Come curare il Parkinson? A questa domanda non c'è ancora una risposta. La malattia di Parkinson è molto complessa, perciò la strada verso la cura è ancora molto lunga. 

Nell'attesa, perché non migliorare le condizioni di vita dei Parkinsoniani?

Questi pazienti hanno difficoltà ad eseguire le azioni motorie, perciò trarrebbero vantaggio da una riabilitazione che migliori le loro funzioni cognitive, come la pianificazione del movimento. Per questo motivo è nato il nostro progetto di Parkinson neuroterapia, in collaborazione con Paolo Scoppola. 

La Parkinson neuroterapia si basa sulla componente di neurofeedback della Brain Computer Interface (BCI). 

Il paziente deve immaginare di compiere un'azione, come prendere un bicchiere o camminare, per farla compiere ad un avatar mostrato nel computer. Mentre il soggetto immagina il movimento, i suoi segnali cerebrali vengono registrati dalla cuffia elettroencefalografica e comunicati al computer. In questo modo, ogni volta che il paziente immagina il movimento il suo avatar compie l'azione. 

Questa terapia stimola le aree del cervello associate con la pianificazione del movimento e la memoria di lavoro, che coinvolgiamo ogni volta che vogliamo compiere un'azione. 

Lo scopo della Parkinson neuroterapia è aiutare le persone affette da Parkinson, riducendo le loro difficoltà a compiere un movimento, stimolando le loro funzioni cognitive, migliorando la qualità della loro vita.

Brain Drops, un nuovo aspetto della BCI

Chi avrebbe mai pensato di poter dipingere con il pensiero? 

Grazie a Brain Drops, un'applicazione ludica della Brain Computer Interface (BCI), possiamo scegliere i colori della tavolozza modulando i nostri segnali cerebrali, e con i movimenti del nostro corpo possiamo tracciare le pennellate sullo schermo.

Brain Drops è un progetto di ricerca del dottor Paolo Scoppola, in collaborazione con il nostro laboratorio. 

Brainew a Robotica 2012

Il nostro laboratorio ha partecipato alla quarta edizione della Fiera Internazionale della Robotica umanoide e di servizio, che si è tenuta dal 7 al 9 novembre 2012 a Milano.
Ecco il link dell'evento Fiera Milano RHO

Con due video-intervista spieghiamo chi siamo, cosa facciamo, come, per chi e perchè!


Video | Leggere il pensiero per scrivere e far muovere gli oggetti: come si fa
I ricercatori e gli studenti del nostro laboratorio illustrano la BCI e le sue applicazioni

Video | Le tecnologie e la ricerca dell'Università di Trieste
Intervista al professore Piero Paolo Battaglini

Intervista su BrainFactor

Segnaliamo l'intervista del professore Piero Paolo Battaglini sul sito BrainFactor, in cui viene spiegato il funzionamento della Brain Computer Interface e le sue applicazioni nel campo della ricerca, della clinica, e dell'intrattenimento!
L'intervista è stata condotta dal dottorando Marcello Maria Turconi.

Articolo su Torinoscienza

E' uscito un altro articolo sul nostro progetto di ricerca, pubblicato da Torinoscienza.it.
Buona lettura!

Buone feste!

Natale in laboratorio

Il Natale è vicino e l'atmosfera festiva pervade anche il laboratorio. 

Lo si nota dall'alberello, dalla cioccolata e dal panettone sempre presenti sui banconi! Non solo, abbiamo reso natalizi anche i nostri esperimenti! Così la nostra ricercatrice Joanna, modulando la propria attività cerebrale, fa portare i doni da un Babbo Natale robot e li fa consegnare a Jacopo e Marta, due nostri grandi giovani collaboratori!

Dal laboratorio, auguriamo a tutti buone feste, con il pensiero!!!

Brainew e Le Scienze Web News

Per quanto ancora poco conosciuto il gruppo Brainew, la nostra ricerca comincia a smuovere qualche interesse nel web. Infatti, recentemente su Le Scienze Web News è stato pubblicato un articolo sugli studi della BCI condotti dai nostri ricercatori, insieme a un breve video che ne riassume i concetti principali.

Tè, biscotti e BCI | Brainew al Caffè delle Scienze

Giovedì 1 dicembre al caffè San Marco di Trieste, in via Battisti, il professore Piero Paolo Battaglini illustrerà al Caffè delle Scienze il progetto di ricerca sulla BCI e gli studi finora condotti dal gruppo di Brainew. 

Ci sarà anche una breve e divertente dimostrazione, in cui un membro di Brainew farà muovere un robottino con la forza della concentrazione, usando una cuffia elettroencefalografica.

Il programma del Caffè delle Scienze è reperibile sul sito del BRAIN (Basic Research and Integrative Neuroscience)

BCI per comunicare | Simposio al XIX Congresso della SIPF

Mercoledì 16 novembre la dottoressa Joanna Jarmolowska presenterà i metodi e i risultati  della sperimentazione condotta dal gruppo di ricerca Brainew durante il simposio “Oltre l’EEG clinico: co-registrazione con TMS e BCI”, che si terrà  al XIX Congresso della SIPF (Società Italiana di PsicoFisiologia), organizzata dall’IRCCS Centro San Giovanni di Dio, Fatebenefratelli, di Brescia.

La novità della sperimentazione, rispetto ad altri studi simili, stà in una classificazione multimenù di scelte lessicali predefinite, che permette una comunicazione più rapida.

Da diversi anni si sta studiando come applicare la BCI (Brain Comuter Interface) alla comunicazione, in modo da poter offrire a pazienti locked-in, completamente paralizzati, la possibilità di esprimersi di nuovo.

Fino ad ora il sistema più efficiente si basa su un segnale cerebrale detto P300, che si manifesta quando un soggetto vede o sente uno stimolo di suo interesse. Per esempio immaginate di dover scrivere una parola scegliendo in sequenza le lettere che la compongono: su uno schermo vi vengono presentate a caso diverse lettere, ma non tutte sono di vostro interesse; quando appare la lettera che vi serve per comporre la vostra parola, si manifesta il segnale P300.

Presentare una lettera alla volta richiede troppo tempo, mentre la comunicazione deve essere molto veloce. Per questo motivo al soggetto viene mostrata una griglia di lettere sul monitor, e a random vengono illuminate un’intera riga o colonna. Il soggetto conta quante volte si è illuminata la lettera che gli interessa, mentre il computer registra quante volte si è manifestata la P300 dopo la presentazione di una riga o di una colonna. Dopo una serie di stimoli, il computer è in grado di identificare la riga e la colonna in cui è compresa la lettera desiderata, e la ricava dall’incrocio delle due. Anche questo sistema è piuttosto lento, ci vogliono minuti per scrivere una frase, mentre parlando si impiegano secondi.

Il team di Brainew ha provato a presentare a dei soggetti sani una griglia-menù, in cui al posto delle lettere compaiono i titoli di sottomenù a cui si può accedere selezionandoli. Ogni sottomenù tratta un argomento, come l’assistenza medica, i bisogni primari, la socialità e così via. In questo modo il soggetto seleziona l’argomento e può interagire in maniera molto più rapida, usando frasi già fatte. Questo esperimento è stato fatto anche su un paziente locked-in, che, come i soggetti sani, ha trovato il multimenù più divertente del sistema con le lettere, e anche meno stancante.


Il programma del congresso è disponibile sul sito della Società Italiana di PsicoFisiologia

Brainew e la Brain Computer Interface

La Brain Computer Interface è un sistema che si basa sulla sequenza di tre componenti: input, elaborazione, output. 

L'input è costituito dall'attività elettrica che il nostro cervello produce per comunicare al suo interno e con la periferia del corpo. Questa attività elettrica può essere registrata con l’elettroencefaloframma e chiunque può modificarla volontariamente, dopo un po’ di allenamento. 

Il contenuto informativo dell’elettroencefalogramma può essere decodificato, attraverso un algoritmo, nelle informazioni relative alle intenzioni soprattutto motorie di un soggetto. 

L'output è dato da un algoritmo che utilizza le informazioni estratte dall’elettrroencefalogramma per azionare dispositivi esterni, riconoscere la selezione di tasti su una tastiera virtuale, consentire la navigazione in internet e così via. 

Dal punto di vista pratico, tutto questo è di enorme interesse per le persone con disabilità motorie dovute ad una sopraggiunta incapacità del cervello a inviare comandi ai muscoli (esiti di ictus, lesioni spinali, malattie neurodegenerative) o a difficoltà dei muscoli ad eseguire gli ordini del cervello (per lesioni traumatiche o patologie degenerative).

La tecnologia di cui si occupa BRAINEW, nota come Brain Computer Interface, ha come scopo principale quello di riconnettere il cervello alla propria periferia motoria in modo alternativo. 

In altre parole, se muovo una mano o se solo penso di farlo, la mia attività cerebrale si modifica e un algoritmo sofisticato può capirlo.