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Il campo della neuroprotesica in rapido sviluppo

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Con la tecnologia di interfaccia cervello-macchina in rapido sviluppo, le neuroprotesi - impianti contenenti elettrodi multi-contatto che possono sostituire alcune funzionalità nervose - hanno il potenziale per fare miracoli

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Possono essere in grado di ripristinare il senso del tatto degli amputati, aiutare il cammino paralizzato stimolando il midollo spinale e mettere a tacere l'attività neurale delle persone che soffrono di dolore cronico.

Per decenni, i ricercatori hanno utilizzato le neuroprotesi come un modo per aggirare i deficit neurali causati da disturbi, malattie o lesioni. Oggi, diversi tipi di impianti cerebrali chirurgici vengono testati per la loro capacità di ripristinare un certo livello di funzionalità in pazienti con gravi disabilità sensoriali o motorie.

"Questo è un periodo entusiasmante nel campo della neuroprotesi, con i progressi tecnologici che guidano la crescente adozione", ha detto Will McGuire, Presidente e CEO di Second Sight, azienda di neuroprotesica con sede a Los Angeles. "Stiamo assistendo a dispositivi applicati a disturbi che vanno dal dolore e dalla limitazione dei movimenti fino all'apnea notturna e alla vista."

Questo è un periodo entusiasmante nel campo della neuroprotesi, con i progressi tecnologici che guidano una crescente adozione. Stiamo assistendo a dispositivi applicati a disturbi che vanno dal dolore e dal movimento limitato fino all'apnea del sonno e alla vista"

Tecnologia visionaria

Dei cinque sensi umani, la vista e l'udito sono spesso considerati i più importanti. Ci permettono di interagire l'uno con l'altro e con il nostro ambiente, e la perdita di entrambi può essere enormemente dannosa per la qualità della vita. Sulla base della ricerca sul modo in cui immagini e suoni vengono trasmessi e rappresentati nel cervello, gli scienziati stanno sviluppando tecnologie neuroprotesiche in grado di ripristinare almeno in parte questi sensi.

Second Sight ha sviluppato una serie di impianti sempre più avanzati in grado di migliorare la visione delle persone ipovedenti. Il primo dispositivo dell'azienda, Argus II, è un impianto retinico che fornisce la visione agli individui con retinite pigmentosa (una malattia genetica dell'occhio).

>>>> Per saperne di più su Argus II clicca qui.

L'ultimo prodotto più recente e più potente di Second Sight è l'Orion Visual Cortical Prosthesis System (Orion). Progettato per fornire una visione artificiale utile agli individui accecati da tutto, dal glaucoma e dalla retinopatia diabetica alle malattie dei nervi ottici e alle lesioni oculari, converte le immagini catturate da una telecamera in miniatura montata su un paio di occhiali in una serie di piccoli impulsi elettrici.

"Bypassando l'anatomia dell'occhio malato o ferito, il dispositivo trasmette senza fili questi impulsi elettrici ad un array di 60 elettrodi impiantati sulla superficie della corteccia visiva del cervello", ha spiegato Will McGuire. "Questo puo' fornire la percezione dei modelli di luce." Attualmente in fase di studio di fattibilità, Orion è in fase di commercializzazione presso la FDA.

"Lo sviluppo futuro può vedere aumentare il numero di elettrodi, l'aggiunta di una seconda telecamera per aiutare la percezione a distanza e la termoimmagine, così come le capacità integrate di riconoscimento facciale e degli oggetti", ha detto McGuire.

Lo sviluppo futuro potrebbe vedere aumentare il numero di elettrodi, l'aggiunta di una seconda telecamera per facilitare la percezione della distanza e la termoimmagine, nonché le capacità integrate di riconoscimento facciale e degli oggetti"

Sfide e opportunità

Poiché l'interfaccia cervello-macchina è una proposta estremamente complessa, gli sviluppatori di dispositivi neuroprotesici devono ancora affrontare molteplici sfide.

"È molto difficile interpretare l'attività cerebrale registrata al di fuori del cranio con qualsiasi grande dettaglio", ha spiegato il Dr. Robert Flint, un professore di neurologia alla Northwestern University negli Stati Uniti. "Registrare i segnali cerebrali dall'interno del cranio e', per molti versi, piu' desiderabile. Ma per acquisire segnali in questo modo è ovviamente necessario penetrare il cranio. Questo è davvero l'ostacolo principale che ostacola il progresso"

Migliorare l'interfaccia cervello-macchina è ora l'obiettivo di molteplici startup neurotecnologiche come Paradromics, Neuralink e Kernel.

È molto difficile interpretare l'attività cerebrale registrata all'esterno del cranio con qualsiasi grande dettaglio. La registrazione dei segnali cerebrali dall'interno del cranio è, per molti versi, più desiderabile. Ma per acquisire segnali in questo modo è ovviamente necessario penetrare il cranio. Questo è davvero l'ostacolo principale che ostacola il progresso"

Nonostante le sfide, la neuroprotesica ha un enorme potenziale clinico, con un mercato che dovrebbe mostrare una crescita annua del 14% fino al 2026. In futuro, i dispositivi diventeranno sempre più piccoli, con array più sofisticati, una maggiore durata della batteria e un maggiore uso dei dati e della potenza trasmessi in modalità wireless.

Saranno disponibili anche set di dati a lungo termine, registrati in un periodo di anni con la partecipazione di persone che hanno impiantato dispositivi medici approvati come gli stimolatori cerebrali profondi. Questo aiuterà il lato dell'apprendimento automatico del campo con lo sviluppo e il perfezionamento di nuovi algoritmi di controllo.

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