BrIndiSys: Sistemi di interfaccia cervello-computer per il supporto
dell’autonomia in individui in stato di Locked-In.
In attesa di cure efficaci volte all’arresto della progressione della SLA, i progressi nel campo dell’assistenza
medica possono allungare la sopravvivenza dei malati, ma l’avanzare della malattia conduce
immancabilmente ad una riduzione progressiva delle funzioni motorie che rendono la persona sempre più
dipendente dal caregiver. A conseguenza di ciò, la partecipazione sociale e la qualità di vita delle persone
affette da SLA diminuisce, mentre aumenta il costo sociale per la loro assistenza. Lo scopo di BrIndiSys è
sviluppare un dispositivo assistenziale volto alla conservazione delle capacità comunicative della persona
che va incontro ad una riduzione progressiva della forza muscolare, un dispositivo che sia in grado di
adattarsi in maniera dinamica alle abilità residue dell’utente. Anche in assenza totale di forza muscolare, il
sistema che proponiamo permetterà all’utente di conservare un canale di comunicazione grazie all’uso di
un’interfaccia cervello-computer non invasiva; tale sistema è in grado di identificare e processare
modulazioni nei segnali elettroencefalografici volontariamente indotte dall’utente e utilizzare questi segnali
come forma di comunicazione. La particolarità di questo progetto consiste nell’intento di realizzare
un’interfaccia cervello-computer semplice e robusta che consenta una comunicazione di base, incorporata
in un apparecchio indipendente e autosufficiente (senza bisogno di un personal computer), garantendo così
bassi costi, semplicità e affidabilità. Gli utenti affetti da Sclerosi Laterale Amiotrofica verranno coinvolti fin
dall’inizio del progetto per identificare i bisogni specifici della popolazione a cui il dispositivo è destinato,
affinché tali bisogni guidino lo sviluppo del prototipo che sarà testato dai pazienti stessi nell’ultimo anno di
progetto.
The Principal Investigator’s research team:
Febo Cincotti, Fondazione Santa Lucia, IRCCS, Roma.
Febo Cincotti è ricercatore bioingegnere. Laureato in Ingegneria Elettronica, ha conseguito un dottorato in
Biofisica. Dal 2003 collabora come ricercatore a contratto con la Fondazione Santa Lucia IRCCS di Roma,
interessandosi al processa mento del segnale elettroencefalografico per lo studio delle funzioni cerebrali e
per la realizzazione di interfacce cervello-computer non invasive. Collabora con le università Sapienza e Tor
Vergata di Roma, per le quali svolge attività didattica. E’ autore di oltre cento pubblicazioni scientifiche
internazionali. E’ responsabile di progetti di ricerca nazionali ed internazionali finalizzati a sviluppare la
tecnologia BCI (Brain-Computer Interfaces) e di traghettarla da prototipo di laboratorio a dispositivo
realmente utilizzabile per la comunicazione diretta tra il cervello e la macchina.
Babiloni F, Cincotti F, Marciani M, Salinari S, Astolfi L, Aloise F, De Vico Fallani F, Mattia D. On the use of
brain-computer interfaces outside scientific laboratories toward an application in domotic environments. Int
Rev Neurobiol. 2009;86:133-46.
Cincotti, F.; Mattia, D.; Aloise, F.; Bufalari, S.; Schalk, G.; Oriolo, G.; Cherubini, A.; Marciani, M. G. & Babiloni,
F.Non-invasive brain-computer interface system: Towards its application as assistive technology. BRAIN
RESEARCH BULLETIN, 2008, 75, 796-803
Cincotti, F.; Mattia, D.; Aloise, F.; Bufalari, S.; Astolfi, L.; Fallani, F. D. V.; Tocci, A.; Bianchi, L.; Marciani, M.
G.; Gao, S.; Millan, J. & Babiloni, F. High-resolution EEG techniques for brain-computer interface applications
JOURNAL OF NEUROSCIENCE METHODS, 2008, 167, 31-42
Floriana Pichiorri, Fondazione Santa Lucia, IRCCS, Roma.
Floriana Pichiorri si è laureata in Medicina e Chirurgia presso l’Università degli Studi di Roma “Sapienza” nel
2008, con una tesi riguardante il ruolo della neurofisiologia nella diagnosi dei disturbi cognitivi; prima come
studente e poi come medico frequenta il dipartimento di scienze neurologiche con particolare interesse per
la neurofisiologia clinica. Dal 2009 collabora con la Fondazione Santa Lucia come borsista, lavorando su
progetti nazionali e internazionali nel campo BCI.
Partner 1
Massimo Mecella, Dipartimento di Informatica e Sistemistica, Università di Roma “Sapienza”.
Massimo Mecella (PhD in Ingegneria e Scienze Informatiche) è ricercatore presso l’Università di Roma
“Sapienza”. I suoi principali interessi di ricerca sono le Service Oriented Architectures (SOAs), le tecnologie
per servizi Middleware e Web, sistemi e tecnologie per il Business Process Management (PMS), interazioni
uomo-computer e uomo-robot, management delle emergenze e domotica. Ha pubblicato più di 75 lavori su
riviste internazionali e congressi ed ha comprovata esperienza in progetti di ricerca nazionali ed europei; ha
infatti lavorato nel ruolo di manager tecnico per WORKPAD (FP6 2006-2009) e attualmente per SM4All (FP7
2008-2011).
D. Calvanese, G. De Giacomo, M. Lenzerini, M. Mecella, F. Patrizi, Automatic Service Composition and
Synthesis: the Roman Model, IEEE Data Engineering Bullettin 31(3), pp. 18–22, 2008.
T. Catarci, M. de Leoni, A. Marrella, M. Mecella, B. Salvatore, G. Vetere, S. Dustdar, L. Juszczyk, A. Manzoor,
H. L. Truong, Pervasive Software Environments for Supporting Disaster Responses, IEEE Internet Computing
12(1), pp. 26–37, 2008.
S.R. Humayoun, T. Catarci, M. de Leoni, A. Marrella, M. Mecella, M. Bortenschlager, R. Steinmann,
Designing Mobile Systems in Highly Dynamic Scenarios: The WORKPAD Methodology, Knowledge,
Technology & Policy 22(1), pp. 25–43, 2009.
T. Catarci, F. Cincotti, M. de Leoni, M. Mecella, G. Santucci, Smart Homes for All: Collaborating Services in a
for-All Architecture for Domotics, Proceedings 4th International Conference on Collaborative Computing:
Networking, Applications and Worksharing (CollaborateCom 2008) (Orlando, FL, USA), Springer LNICST 10,
2009, pp. 56–69.
Partner 2
(amato)
Partner 3
Maurizio Inghilleri, Dipartimento di Neurologia e Psichiatria, Università di Roma “Sapienza”.
Maurizio Inghilleri è professore associato di Neurologia presso l’Università degli Studi di Roma “Sapienza”
dal 2001. La sua attività clinica spazia dalle patologie del sistema nervoso periferco ai disordini del
movimento, ai disturbi neurodegenerativi con particolare attenzione alla SLA; nel campo della ricerca si è
interessato principalmente allo studio del sistema motorio in condizioni fisiologiche e patologiche,
mediante tecniche neurofisiologiche non invasive. Impegnato nella cura e nella presa in carico globale dei
pazienti con SLA, è attualmente coinvolto in numerosi progetti di ricerca finalizzati sia ad una comprensione
maggiore della patogenesi della malattia, sia al miglioramento della assistenza al paziente.
Binazzi A, Belli S, Uccelli R, Desiato MT, Talamanca IF, Antonini G, et al. An exploratory case-control study on
spinal and bulbar forms of amyotrophic lateral sclerosis in the province of Rome. Amyotroph Lateral Scler.
2009 Dic;10(5-6):361-369.
Gilio F, Iacovelli E, Frasca V, Gabriele M, Giacomelli E, Pichiorri F, et al. Botulinum toxin type A for the
treatment of sialorrhoea in amyotrophic lateral sclerosis: a clinical and neurophysiological study.
Amyotroph Lateral Scler. 2010 Ago;11(4):359-363.
Currà A, Modugno N, Inghilleri M, Manfredi M, Hallett M, Berardelli A. Transcranial magnetic stimulation
techniques in clinical investigation. Neurology. 2002 Dic 24;59(12):1851-1859.
Partner 4
Alessia Pizzimenti, Associazione Crossing Dialogues
Alessia Pizzimenti è psicologo specialista in psicologia clinica e psicoterapia. Ha una formazione di tipo
sistemico-relazionale. Ha collaborato agli studi sul dolore psicogeno con il professor Inghilleri; dal 2009
collabora nello studio clinico e nel trattamento psicologico dei pazienti affetti da SLA e dei loro familiari. Nel
2007 è socio fondatore dell’Associazione Crossing Dialogues. L’associazione è stata fondata nella
convinzione che solo attraverso il dialogo tra discipline diverse la ricerca in medicina possa superare le
visioni parziali ed essere veramente di aiuto ai pazienti.
Aragona M., Bancheri L., Perinelli D., Tarsitani L., Pizzimenti A., Conte A., Inghilleri M.: Randomized, DoubleBlind Comparison of Serotonergic (Citalopram) Versus Noradrenergic (Reboxetine) Reuptake Inhibitors in
Outpatients with Somatoform, DSM IV-TR “Pain Disorder”. European Journal of Pain, 2005; 9: 33-38.
Aragona M., Proietti R., Puzzella A., Pizzimenti A., L’incertezza diagnostica in psichiatria: tra reliability e
validity, Riflessioni Sistemiche, 2009; 1: 163-170.