Il dispositivo indossabile che monitora il cervello attraverso la pelle

medicina

Il 'Mindwatch' è pensato per decodificare le variazioni delle caratteristiche elettriche della pelle e trarne informazioni utili sullo stato mentale della persona

In un articolo apparso sulla rivista PLOS Computational Biology, un gruppo di ricercatori della New York University Tandon School of Engineering ha riferito di avere compiuto un importante passo avanti per la realizzazione di un dispositivo digitale capace di monitorare lo stato mentale di una persona attraverso la pelle. La tecnologia trae le informazioni di cui ha bisogno dalla cosiddetta attività elettrodermica (acronimo inglese: EDA), ossia la misurazione delle variazioni continue delle proprietà elettriche della cute in risposta alla sudorazione del corpo umano.

Partendo dall’osservazione che le situazioni di stress psicologico causano delle alterazioni sensibili nell’EDA, l’equipe guidata dalla professoressa di ingegneria biomedica Rose Faghih sta progettando da diversi anni un wearable device – ribattezzato ‘Mindwatch’ – che sia in grado di decodificare i segnali biolettrici della pelle. L’obiettivo, secondo Faghih, è di impiegare questo tipo di strumento per “dedurre l’attivazione del sistema nervoso autonomo in tempo reale” in modo da “monitorare e migliorare la salute mentale e l’impegno cognitivo”.

Come spiega il documento reso pubblico in questi giorni, i ricercatori sono riusciti per la prima volta a mettere a punto un algoritmo che riesce a monitorare l’attività cerebrale in presa diretta, a differenza dei metodi precedenti che richiedevano diversi minuti per misurare i segnali di output del sistema nervoso. Il risultato è stato raggiunto anche grazie all’elaborazione di un modello che esamina la secrezione del sudore con precisione, analizzando tra le altre cose l’azione diretta delle ghiandole sudoripare e l’apertura dei pori presenti sulla pelle.

I test eseguiti su 26 individui sani hanno dimostrato che l’algoritmo può decifrare i segnali cerebrali con un’elevata affidabilità. Inoltre, la potenza di calcolo richiesta è minima, cosa che consente di ottenere informazioni sul cervello e sulla fisiologia dell’individuo in pochissimi secondi. Faghih ha sottolineato che il sistema di monitoraggio consentirebbe di prendersi cura della salute mentale della gente in molteplici circostanze, che vanno dal disturbo da stress post-traumatico agli sbalzi di umore, fino alla tendenza al suicidio e altro ancora. Le potenziali applicazioni non si fermano tuttavia qui. I ricercatori citano l’esempio di un neonato che ha affrontato un intervento chirurgico e che per ovvi motivi non ha modo di comunicare il proprio grado di sofferenza. Le registrazioni EDA possono essere utilizzate dai medici per avere una fotografia istantanea della sua attività celebrale e dedurre così il suo livello dolore, allo scopo intervenire in caso di necessità.

Faghih e colleghi sono già al lavoro per creare il ‘Mindwatch’ vero e proprio, che in sostanza significa riuscire integrare l’algoritmo in un dispositivo indossabile da polso. Nel frattempo si cercherà anche il modo di apportare alcune ulteriori migliorie alla tecnologia, tra cui l’eliminazione del rumore di fondo derivante dal movimento e dall’attività fisica.