Individuazione di marker neurofisiologici dell'embodiment di un esoscheletro robotico: effetti dell'attenuazione sensoriale su potenziali evocati somatosensoriali acquisiti in volontari sani

Gli esoscheletri robotici rappresentano una tecnologia promettente nel campo della riabilitazione, offrendo supporto per il recupero di funzioni compromesse in soggetti con disabilità motorie. Per garantire un trattamento riabilitativo efficace, è fondamentale instaurare un’integrazione proficua tra utilizzatore e strumento; si parla in particolare di tool-embodiment, ovvero della percezione, da parte del soggetto, che l’oggetto esterno sia parte del proprio schema corporeo. Lo stato dell’arte per la valutazione dell’embodiment prevede tecniche spesso poco oggettive, come la somministrazione di questionari. Questa tesi si propone di identificare marker neurofisiologici oggettivi che possano quantificare il grado di embodiment di un esoscheletro. In particolare, lo studio si è focalizzato sugli effetti dell’attenuazione sensoriale sui potenziali evocati somatosensoriali (SEP), un fenomeno per cui una stimolazione auto-indotta viene percepita come meno intensa, riflettendosi quindi in SEP di ampiezza ridotta, rispetto a una stimolazione generata da un operatore terzo. L’ipotesi è che un’azione generata mentre si indossa un esoscheletro non provocherà attenuazione sensoriale se l’esoscheletro non è integrato con l’utente che lo indossa. La raccolta dati, condotta presso lo IAS-Lab del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI), ha coinvolto 20 volontari sani che, con e senza l’utilizzo di un esoscheletro, sono stati sottoposti a un protocollo sperimentale sviluppato dal Dipartimento di Neuroscienze (DNS) dell’Università di Padova in cui una stimolazione del nervo mediano veniva alternativamente auto-indotta (mediante pressione di un pedale) o applicata esternamente da un operatore. I dati raccolti contestualmente tramite una cuffia EEG sono stati preprocessati per rimuovere gli artefatti con filtraggio e Independent Component Analysis (ICA) e i potenziali evocati sono stati estratti utilizzando averaging convenzionale. I risultati ottenuti evidenziano il ruolo statisticamente significativo della componente N60 localizzata nell’emisfero contro-laterale alla stimolazione. Questa componente sembra riflettere non solo l’effetto dell’attenuazione sensoriale, ma anche il grado di integrazione del dispositivo utilizzato. Ciò offre una base solida per futuri sviluppi nella ricerca in materia di embodiment, concetto cruciale nella progettazione di esoscheletri riabilitativi.