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BrainPatch – Breakthrough non-invasive brain stimulation using AI

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Creare un sistema di stimolazione cerebrale veramente efficiente

I dispositivi di stimolazione cerebrale sono una tendenza in crescita nei mercati dei prodotti sanitari e dei consumatori, anche se molti di essi non hanno effetti tangibili per alcuni utenti. Un nuovo progetto finanziato dall’UE utilizza algoritmi di apprendimento automatico per migliorare ulteriormente gli strumenti.

Salute

I sistemi di stimolazione cerebrale non invasivi sono diventati popolari tra chi cerca uno stimolo cognitivo e potrebbero avere forti implicazioni per le cure mediche, in particolare nel trattamento dei disturbi neurologici. I disturbi del sistema nervoso centrale spesso causano danni debilitanti ai pazienti e le ripercussioni sono avvertite anche da chi se ne prende cura. Molte malattie neurologiche non dispongono di cure adeguate, il che mette a dura prova i sistemi sanitari. Ad esempio, esistono circa 50 milioni di pazienti affetti da demenza in tutto il mondo. Tali dispositivi potrebbero anche aiutare altri individui a gestire lo stress, ad aumentare la concentrazione e persino a dormire meglio. Tuttavia, anche se il mercato offre un numero sempre crescente di sistemi, alcuni di essi sembrano essere inefficaci. «Stiamo cercando di superare il più grande ostacolo nel campo della stimolazione cerebrale non invasiva: l’efficacia. Esistono diversi dispositivi sul mercato, alcuni utilizzano la stimolazione audio, altri sono magnetici, altri elettrici». Ma come spiega Nickolai Vysokov, amministratore delegato, fondatore di BrainPatch.AI e coordinatore del progetto BrainPatch, alcuni consumatori affermano che un determinato dispositivo funziona in modo brillante mentre secondo altri non funziona affatto. «La stessa tendenza la si può notare in numerosi studi scientifici. Pertanto, noi miriamo a sviluppare strumenti e protocolli che facciano la differenza». Per raggiungere più elevati livelli di efficacia, i sistemi di stimolazione cerebrale dovranno essere unici e diversi per ciascun individuo. Il progetto BrainPatch sta sviluppando e testando stimolatori cerebrali che utilizzano algoritmi di intelligenza artificiale per cercare di raggiungere questo passaggio successivo.

Ascoltare, non dire

La maggior parte dei dispositivi di stimolazione cerebrale utilizza la stimolazione per «dire» al cervello cosa fare. BrainPatch sta adottando un approccio diverso, ascoltando i segnali provenienti dal cervello e adattando il software di conseguenza. Il sistema BrainPatch utilizza in parte la stimolazione transcranica in cui degli elettrodi trasmettono l’elettricità attraverso il cranio per stimolare aree del cervello. «Stiamo sperimentando anche la stimolazione dei nervi periferici e abbiamo alcune ottime dimostrazioni con la stimolazione del nervo vestibolare e l’utilizzo del suono», aggiunge Vysokov. Gli algoritmi di apprendimento automatico aiutano in molti modi, ad esempio nella distinzione dello stato del cervello in tempo reale e, come dice Vysokov: «È anche possibile determinare quali sono i parametri di stimolazione ottimali, dal momento che possono variare da persona a persona».

App in corso

Il team BrainPatch sta inoltre sviluppando app compatibili con il sistema di stimolazione cerebrale. Una di queste è orientata al rilassamento, che si spera possa aiutare le persone a gestire lo stress e prendersi cura della propria salute mentale e del proprio benessere. Vysokov spiega: «Nello spazio non clinico speriamo di offrire un’altra app per aiutare la concentrazione. Abbiamo anche alcune demo divertenti, una piuttosto popolare in cui la stimolazione può indurre uno stato simile a quello di una lieve ebbrezza». All’interno della Fase I del progetto, il team di BrainPatch ha pubblicato diversi abstract disponibili pubblicamente in studi scientifici basati sul loro lavoro, tra cui uno sull’intelligenza artificiale e un altro sugli elettrodi. «Ma soprattutto, abbiamo gettato le basi per collaborazioni e applicazioni future per scopi medici e speriamo alla fine di essere in grado di affrontare una varietà di disturbi neurologici utilizzando la stimolazione cerebrale non invasiva», spiega Vysokov.

Parole chiave

BrainPatch, cervello, stimolazione, demenza, medicina, stress, sonno

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