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Camminare ancora sulle proprie gambe. Per Jered Chinnock, Kelly Thomas e Jeff Marquis era più un sogno che una reale possibilità, dopo anni di paralisi. Ora, grazie a un dispositivo elettrico impiantato a livello della lesione al midollo spinale, quel sogno si è realizzato, e quando l’apparecchio è acceso riescono a muovere qualche incerto passo da soli, contando sulle proprie forze. A rendere noto il successo sono le équipe di ricerca della Mayo Clinic e dell’Università di Louisville, rispettivamente dalle pagine di Nature e New England Journal of Medicine. Pur non nascondendo un certo entusiasmo, i ricercatori sottolineano tuttavia come sia necessario andare cauti: non si sa ancora con esattezza come il dispositivo interagisca con l’organismo e pare che non funzioni per tutti i pazienti allo stesso modo.

L’impianto
Quando si ha un incidente, come quello Jered, Kelly o Jeff, che ti spezza la schiena, c’è poco da fare. È praticamente impossibile riparare la lesione e le terapie che si possono intraprendere riguardano soprattutto interventi per stabilizzare la colonna vertebrale, il potenziamento della parte superiore del corpo e la fisioterapia per mantenere un minimo di tono muscolare anche dalla lesione in giù.

È un lavoro costante e impegnativo da fare su se stessi, ma senza grandi prospettive di recupero.

I tre ragazzi, però, hanno voluto credere nella ricerca, nella tecnologia, e hanno scelto di partecipare a una sperimentazione (Jered con la Mayo Clinic, Kelly e Jeff con l’Università di Louisville): i chirurghi hanno impiantato al di sotto della loro lesione a carico del midollo spinale un elettrodo collegato a un dispositivo (posto nell’addome) che genera impulsi elettrici. Quando il dispositivo è acceso, i pazienti sono in grado di compiere spontaneamente dei movimenti. È bene chiarire che non si tratta di un risultato immediato: senza la riabilitazione intensiva non si sarebbe arrivati a nulla.

L’equipe che ha seguito Jered, per esempio, riferisce che dopo poche settimane dall’impianto, il ragazzo steso su un fianco poteva compiere movimenti simili a dei passi. “Solleva la gamba, scalcia il piede”, era il mantra da ripetere per tutte le sedute di allenamento. Jered è poi riuscito a stare in piedi da solo e infine, dopo 43 settimane e oltre 100 sessioni di allenamento, a camminare sulle proprie gambe.

Coi piedi di piombo
Risultati davvero straordinari agli occhi della comunità scientifica, ma sono gli autori stessi a frenare l’entusiasmo perché c’è ancora tanto da fare e da capire.

Ammettono infatti di non sapere con esattezza come funzioni il dispositivo, cioè in che modo l’elettrodo riesca a veicolare i comandi dal cervello ai muscoli oltre la lesione spinale. Inoltre il team della Louisville ha tentato l’impianto su altri due pazienti, i quali però non hanno avuto il medesimo iter di successo. Sembra dunque che per raggiungere simili risultati debba verificarsi una combinazione di circostanze favorevoli.

I ricercatori pensano infatti che il dispositivo sia efficace quando le vie nervose a valle della lesione sono ancora attive ma dormienti e un po’ arrugginite. Gli impulsi elettrici applicati risveglierebbero questi circuiti, ma solo con una riabilitazione rigorosa, capendo a quali segnali rispondono i vari muscoli, è possibile recuperare i movimenti volontari.





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Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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Medicina

Manifesto choc, i bambini non vaccinati come le vittime della Shoah

Un delirante manifesto del movimento no vax SìAmo sta girando in questi giorni per le strade di Trento. E confronta i bambini non vaccinati esclusi dalle scuole con le piccole vittime della Shoah

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Sarebbero come i bambini ebrei, rinchiusi nei campi di concentramento e vittime della Shoah. È questo il paragone con i bambini non vaccinati e per questo esclusi dalla scuole, che si legge su un manifesto itinerante che in questi giorni sta girando a bordo di un camion per le strade di Trento. A idearlo è stato il movimento no vax SìAmo, che sul maxi cartello mette a paragone vaccini e sterminio, recitando: “la storia di ripete”.

Sul manifesto vengono inoltre messe l’una accanto all’altra due fotografie: quella di un bambino con la divisa a righe in un campo di concentramento e quella di una bambina non vaccinata. E come se non bastasse e non fosse abbastanza fosse chiaro il messaggio del movimento, si leggono sopra le fotografie altre due frasi: “La teoria della superiorità della razza ariana giustifica le esclusioni scolastiche”, e poi “la teoria dell’immunità di gregge vaccinale umana giustifica le esclusioni scolasticheMa qual è lo studio scientifico che conferma queste teorie discriminatorie?”.

È utile ribadire che gli studi a favore dei vaccini esistono.

Ovviamente il manifesto ha scatenato immediatamente molte polemiche e condanne dal mondo della politica e della scienza. Per esempio, il famoso virologo Roberto Burioni ha commentato in un tweet il manifesto, citando una famosa frase di Albert Einstein“Due cose sono infinite: l’Universo e la stupidità umana. Ma sull’Universo non sono sicuro”.

Intanto, il consigliere comunale del Movimento 5 stelle Andrea Maschio ha chiesto al sindaco di Trento di vietare la sosta del cartellone itinerante, definendolo come “oltraggio e spregio della storia”.

“I contenuti del manifesto delirante e folle affisso a Trento da un gruppo di no vax è quanto di più offensivo nei confronti delle vittime della Shoah sia mai stato propagandato negli ultimi anni”, ha commentato Alessandro Bertoldi, presidente di Alleanza per Israele, che parla di “volgare delirio”.





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Medicina

Adolescenti disperati cercano vaccini senza farsi scoprire da genitori No vax

Nello stato di Washington la percentuale di non vaccinati è sopra il dieci per cento. C’è il rischio molto concreto di un’epidemia rapida di morbillo

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New York. I figli di genitori no-vax si guardano attorno, scoprono che i loro genitori non li hanno vaccinati perché credono a oscuri complottismi antiscientifici, si rendono conto di essere in pericolo perché sono esposti al contagio e cercano aiuto su internet per sapere come fare a vaccinarsi da soli, quindi senza l’aiuto o il permesso dei genitori. Su Reddit, il sito minestrone con migliaia di forum dove si può discutere di qualsiasi cosa, la domanda postata da Ethan Lindenberger ha raccolto più di mille risposte e poi allo stesso forum si sono aggiunti altri due ragazzi con lo stesso problema, vorrebbero essere vaccinati ma vivono con famiglie no vax – come ha notato il Washington Post. Fra le risposte, sono arrivate anche quelle di infermieri ed esperti che spiegano come farsi vaccinare se i genitori non vogliono.

Per Ethan ormai il problema non si pone più perché ha compiuto diciotto anni e quindi può prendere queste decisioni in autonomia, dopo anni passati a battagliare con la madre che è una fanatica no vax e non ha mai vaccinato i figli – lui ha un fratello di sedici anni e una sorellina di due. Ma è un problema reale, perché almeno sedici stati consentono di evitare le vaccinazioni per motivi “filosofici”. Un tempo era una stramberia libertaria molto marginale di individui che volevano ribadire la loro totale indipendenza dal governo, poi con il crescere online della propaganda no vax c’è stata un’adesione massiccia. Così, mentre i genitori avevano raccattato il peggio della spazzatura online e si erano convertiti al movimento no vax, a Ethan è toccato fare ricerche online e scoprire che le convinzioni della madre sono pericolose e che era urgente rimediare.

“I miei genitori pensano che i vaccini siano una qualche fregatura imposta dal governo – scrive Lindenberger – Dio solo sa com’è che sono ancora vivo”. Al Washington Post, che l’ha intervistato, il ragazzo dice che si è accorto che qualcosa non andava quando ha visto sua madre postare sui social media articoli che attaccavano con virulenza i vaccini. “I miei amici erano tutti vaccinati, io no, cosa stava succedendo a casa mia?”.

La madre ha risposto inviperita a un sito scientifico che l’ha intervistata: “E’ come se mi avesse sputato addosso, come se avesse detto che io non capisco nulla, che non si può fidare di nulla di quello che gli dico. E cose se avesse detto: hai preso una decisione cattiva e adesso io la rimedierò”.

In questa storia ci sono nuovi, meravigliosi luoghi comuni e il primo è che i figli sanno che internet è un posto dove si può trovare di tutto e dove è meglio non accordare fiducia a qualsiasi teoria da mentecatti, sanno stabilire una priorità in quello che vedono. I genitori no, non riescono a capire, non riescono a distinguere, non vedono la differenza tra la spazzatura e la realtà: la madre di Ethan continua ancora adesso a dirgli che i vaccini causano l’autismo e quindi ripete una bufala screditata da tempo. Il livello della generazione di mezzo travolta dall’arrivo di internet è così basso che i figli adolescenti invece che ribellarsi a colpi di droghe cercano il vaccino contro il morbillo. Uno che sostiene di essere un ragazzo minorenne (identità non confermabile) in una famiglia di no-vax scrive sul forum che “i vaccini sono una questione di salute pubblica e di responsabilità personale, non un diritto che puoi revocare ai tuoi figli”.

Lo sconforto di Ethan, che il 17 dicembre si è fatto vaccinare, e degli altri è più che giustificato. Gli esperti sono preoccupati perché nello stato di Washington, nord-est del paese, il movimento no vax ha portato la percentuale di non vaccinati sopra il dieci per cento e quindi c’è il rischio molto concreto di un’epidemia rapida di morbillo. “E’ come se un fiammifero potesse da un momento all’altro cadere in un lago di benzina”. Il morbillo è molto contagioso, bastano le gocce di saliva rimaste in una stanza dopo uno starnuto a trasmettere la malattia per ore a chi passa in quella stanza, ed è potenzialmente pericoloso per alcune categorie deboli.





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Medicina

Neuroingegneria, una nuova tecnologia traduce i pensieri in parole

Un nuovo sistema, basato sull’intelligenza artificiale, traduce in parole a voce alta i segnali cerebrali prodotti dal cervello mentre pensiamo. E potrebbe servire ai pazienti che non possono parlare. Lo studio dei neuroscienziati della Columbia University

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(foto: Yuichiro Chino via Getty Images)

Poter parlare senza parlare, soltanto pensando. Un nuovo dispositivo, sviluppato dai neuroscienziati della Columbia University, è riuscito a sviluppare una nuova tecnologia che trasferisce in linguaggio verbale i segnali prodotti dal cervello mentre pensa. Così il pensiero potrebbe essere in futuro tradotto in parole: uno strumento utile soprattutto per chi non può parlare, come pazienti con la sclerosi laterale amiotrofica o che hanno avuto un ictus. I risultati dello studio sono pubblicati su Scientific Reports.

Non è la prima volta che neuroscienziati rivolgono l’attenzione a sistemi per tradurre i pensieri in parole (anche scritte su schermo). Oggi algoritmi basati su sistemi di intelligenza artificiale hanno consentito di raggiungere questo obiettivo. In questo caso, però, i ricercatori hanno decodificato i segnali cerebrali associati alle parole, sia ascoltate che pensate, per tradurli in parole pronunciate ad alta voce.

Si tratta della stessa tecnologia di base utilizzata da Siri o Alexa, spiega Nima Mesgarani, che ha coordinato lo studio.

L’idea alla base è che ci sia un decoder, o meglio un vocoder, che trasferisce un pensiero in una parola. In generale, un vocoder – un termine che nasce dalla fusione dei vocaboli inglesi voice e decoder – è un dispositivo elettronico o un programma (uno strumento utilizzato nel settore delle telecomunicazioni) capace di codificare un segnale sonoro sulla base di parametri impostati attraverso un modello matematico.

I ricercatori hanno realizzato proprio questo strumento, insegnando al vocoder a “interpretare i pensieri”. Ricerche precedenti hanno mostrato che mentre le persone parlano – o anche immaginano di parlare e mentre ascoltano – nel cervello si attivano specifici percorsi (o pattern) cerebrali, riconoscibili se studia l’attività del cervello. Quest’attivazione corrisponde al segnale del cervello che gli autori intendevano decodificare.

Gli autori sono partiti da queste conoscenze per trovare un metodo per tradurre questi segnali in parole. Inizialmente avevano provato ad utilizzare modelli computazionali basati sull’analisi degli spettrogrammi, che sono rappresentazioni grafiche – visive – di frequenze sonore. Questi grafici sono simili a immagini che riproducono l’intensità del suono sulla base del tempo e della frequenza. Tuttavia questo approccio è fallito perché non è riuscito a produrre espressioni orali comprensibili.

Così gli autori hanno scelto una tecnologia diversa, basata appunto sull’uso del vocoder, insegnando al sistema a interpretare le rappresentazioni cerebrali. In questo caso, è stato chiesto a pazienti con epilessia, già operati, di ascoltare frasi pronunciate a voce alta da persone diverse, mentre i ricercatori analizzavano i percorsi cerebrali attivati. “Questi pattern neurali hanno addestrato il vocoder”, spiega Mesgarani.

Successivamente, i pazienti ascoltavano voci che pronunciavano le cifre da 0 a 9, mentre i ricercatori hanno registrato i segnali cerebrali, che venivano sottoposti all’attenzione del vocoder. Il vocoder interpretava i segnali e produceva suoni, che sono stati poi analizzati e ripuliti da un sistema di intelligenza artificiale. In particolare, gli autori hanno utilizzato una rete neurale artificiale, ovvero un modello computazionale costituito da neuroni artificiali ispirato ad una rete biologica. Dopo questa operazione, i ricercatori hanno ottenuto una voce robotica che recitava la sequenza di numeri.

“Abbiamo osservato che le persone riuscivano a capire e ripetere i suoni [senza parlare, ma con questo sistema ndr] il 75% delle volte”, sottolinea Mesgarani, “un risultato che è ben al di là di qualsiasi previsione precedente”. La sensibilità del vocoder, unita alla potenza della rete neurale ha riprodotto i suoni originariamente ascoltati dai pazienti con una precisione sorprendente.

Il prossimo passo, spiegano gli autori, sarà quello di provare a tradurre i pensieri collegati a parole e frasi più complesse e testare lo strumento sui segnali cerebrali prodotti da persone non solo mentre ascoltano ma anche mentre parlano o pensano di parlare. L’obiettivo ultimo è quello di poter sviluppare un dispositivo che i pazienti possano indossare ed utilizzare per parlare attraverso i pensieri.





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