Interfaccia cervello-computer basata sui potenziali corticali correlati al movimento per la riabilitazione dell'ictus

Titolo originale:

Movement Related Cortical Potentials Based Brain Computer Interface for Stroke Rehabilitation

Contenuto del libro:

Un'interfaccia cervello-computer (BCI) è un sistema che interpreta i segnali cerebrali generati dall'utente, consentendo di inviare comandi specifici dal cervello a un dispositivo esterno. Tale interfaccia consente alle persone gravemente disabili di interagire con l'ambiente circostante senza la necessità di attivare le normali vie coinvolte nei comandi motori.

La combinazione di paradigmi riabilitativi e BCI, che sfruttano entrambi la plasticità corticale, potrebbe aiutare le persone a tornare "abili". Per questo motivo, i sistemi BCI appaiono promettenti strumenti di riabilitazione. L'obiettivo di questa tesi di dottorato è studiare come un sistema BCI possa essere utilizzato per la riabilitazione dell'ictus quando è basato su tecniche di neuromodulazione che utilizzano la plasticità Hebbian e i potenziali corticali legati al movimento (MRCP) con un numero ottimale di elettrodi EEG.

Per raggiungere questo obiettivo sono stati condotti quattro studi: nello STUDIO I il nuovo protocollo sviluppato da Mrachacz-Kersting et al. 2012 ha mostrato un miglioramento in alcune misure cliniche rilevanti utilizzate per accedere alla funzionalità dei compiti motori nella popolazione colpita da ictus, quando è stato applicato tre volte alla settimana come paradigma di allenamento.

Questi risultati incoraggianti del nostro primo studio, insieme a quelli dello studio di Mrachacz-Kersting et al. del 2012, sono serviti come base per lo sviluppo di un sistema BCI auto-trainato per l'induzione della plasticità. Nello STUDIO II è stato proposto e testato in volontari sani un rilevatore (pseudo online) per un sistema BCI autoprescritto, basato sul rilevamento dell'intenzione di movimento dalla fase negativa iniziale della MRCP; nello STUDIO III è stato implementato e testato un vero sistema BCI autoprescritto online per l'induzione della plasticità.

Nello STUDIO IV è stato sviluppato un rilevatore indipendente dal soggetto (basato sullo STUDIO II) e confrontato con un rilevatore individualizzato. I risultati sono stati promettenti, poiché la differenza tra le prestazioni dei due approcci non è stata significativa.