European
p
Project
j
Progetti di ricerca alla Fondazione Santa Lucia
Ing. Fabio Aloise
Seminario per
Seminari
er il ccorso
rs di Bioingegneria
Bi in e neria
Prof.ssa Serenella Salinari
Tool for Brain Computer Interface
(TOBI)
y
y
TOBI è un progetto europeo di ricerca che
svilupperà una tecnologia pratica per
l’interazione cervello-computer (BCI Brain
Computer Interface) che potrà migliorare la
qualità di vita di persone disabili e l’efficacia
della riabilitazione.
riabilitazione
L’obiettivo è quello di progettare dei
prototipi di BCI non invasive che saranno
integrati con le tecnologie assistenziali e i
protocolli riabilitativi già esistenti.
esistenti
Partners TOBI
y
TOBI is a large
g European
p
integrated
g
project
p
j
which will
develop practical technology for brain-computer
interaction (BCI) that will improve the quality of life of
disabled people and the effectiveness of rehabilitation.
y
Budget: €12 millions
Duration: November 2008 - December 2012
Coordinator: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Partners: Technische Universitaet Berlin, Technische Universiteat
Graz, Fondazione Santa Lucia, Eberhard-Karls Universitaet
T bi
Tuebingen,
U i
University
it off Glasgow,
Gl
Q lilif S.A,
Qualilife
S A Stiftung
Stift
Orthopaedische Universitaetsklinik Heidelberg, Schweizerische
Unfallversicherungsanstalt, Kreuznacher Diakonie, Associazione
Italiana per ll'Assistenza
Assistenza agli Spastici della Provincia di Bologna,
University of Wuerzburg.
Contact persons: Prof. José del R. Millán
y
y
y
y
WP1 – Comunicazione e
controllo
y
L’obiettivo è di migliorare in maniera
significativa le potenzialità e le
pp
comunicative delle persone,
p
,
opportunità
fornendo attraverso applicazioni di BCI
ll’accesso
accesso a numerosi strumenti tra cui:
tastiera virtuale,internet, email, telefono,
sms e controllo
ll ambientale.
bi
l
WP2 - Funzioni Motorie
y
y
Le funzioni motorie di nostro interesse possono
essere classificate sommariamente come di tipo
manipolativo e di mobilità.
Lavoreremo sullo sviluppo di neuro protesi per
attività come le prese e il raggiungimento di un
oggetto, così come per applicazioni di “mobilità
virtuale
i
l assistita”.
i i ”
◦ Nel primo caso, verrà sviluppata un’ortesi integrata con
elettrodi di stimolazione che consentirà operazioni
p
della
mano (presa) e del gomito (raggiungimento)
◦ Nel secondo caso, l’utente potrà comandare mentalmente
un robot mobile pper la telepresenza,
p
, equipaggiato
q p gg
di
videocamera e monitor, per effettuare esplorazione
ambientale, diversamente finalizzate.
WP3 - Intrattenimento
y
y
y
y
La finalità è esplorare
p
campi
p di applicazione
pp
legati
g al fornire al
paziente il controllo degli oggetti dell’ambiente, come display,
l’illuminazione, la musica, …
Svilupperemo e valuteremo tecniche per la visualizzazione e la
selezione di foto, così come per la navigazione e la scelta di
musica, inoltre investigheremo su quale possa essere il migliore
accoppiamento
pp
tra BCI e le moderne applicazioni
pp
sociali su
internet, quali Skype e Facebook.
Svilupperemo dei giochi BCI per l’intrattenimento e per
allenare ggli utenti all’uso del BCI. Ciò consentirà ai pazienti
p
di
poter riscoprire il mondo dei giochi, realizzando semplici giochi
BCI controllati, che siano anche uno stimolo motivazionale per
il singolo, ma anche giochi di interazione tra più persone.
I giochi possono essere sia di strategia (e pertanto più lenti),
che giochi in cui sono richieste reazioni più rapide e un
controllo divertente pper l’apprendimento
pp
all’uso della BCI.
WP4 - Recupero Motorio
y
y
y
Tradizionalmente,, la tecnologia
g BCI è stata sempre
p considerata
come una tecnologia specifica per pazienti che hanno perso
parzialmente o totalmente una funzione: in un certo senso è
intesa come una tecnologia riabilitativa.
La BCI potrebbe giocare un ruolo riabilitativo potenziale
nell’incrementare il recupero della funzionalità motoria in
ppazienti con esiti di ictus. Negli
g approcci
pp
riabilitativi delle attuali
neuroscienze di base, è ben riconosciuta, accanto alla pratica
della mobilizzazione passiva ed attiva dei movimenti residui, la
pratica dell’immaginazione del movimento, come una via di
accesso all sistema
i
motorio
i iin assenza di movimenti
i
i ““reali”.
li”
Questo accade perché la pratica mentale di azioni motorie
induce un’ attivazione delle connessioni sensomotorie affette
dalla lesione. Basandosi su questo, la tecnologia TOBI
O introdurràà
la pratica mentale di attività motorie attraverso il training BCI,
così da incrementare le strategie riabilitative cliniche e
condurre
d
ad
d un miglior
i li outcome
t
f i l
funzionale.
WP4 – Protocol
Simulatore Mano
Smart Home for All (SM4All)
y
SM4ALL è un progetto che studierà una piattaforma
middleware innovativa per l'interoperabilità
l interoperabilità di servizi
smart embedded in ambienti immersive e person-centric,
attraverso l'uso di componibilità e tecniche semantiche
per la riconfigurazione dinamica di un servizio facendo
leva su tecnologie P2P.
Partners SM4All
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◦
◦
◦
SAPIENZA Universita di Roma (Coordinator Prof. R. Baldoni)
Swedish Defence Research Agency (FOI)
Elsag Datamat
Technische UniversitaetWien
Fondazione Santa Lucia
Guger Technologies
University of Groningen
Thuiszorg Het Friese Land
Telefonica Investigacion y Desarrollo
Kungliga Tekniska Hogskolan
Architettura (1)
Architettura (2)
y
The envisioned architecture for SM4All consists
of:
◦ The Pervasive Layer: hardware infrastructure (devices,
sensors, appliances)
li
) and
d the
h embedded
b dd d software
f
on
top of it, i.e., the services, the distributed middleware
and the distributed orchestration engine. The layer
f ll
follows
the
h P2P paradigm.
di
◦ The Composition Layer: all the components needed
to automaticallyy satisfyy user needs,, i.e.,, the
composition engine, the repository of semantically
rich service descriptions and the context-aware user
profiler.
◦ The User Layer: user interfaces, both traditional and
Brain-Computer ones (BCIs).
Dimostratore in casa agevole
- The practicable house of the final demo -
Domotic control
Super Quark
Riferimenti
y
Prof.ssa Serenella Salinari
[email protected]
y
Ing. Fabio Aloise
[email protected]