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Scienze

BIOINGEGNERIA/ Le coreografie di Samantha sulla Stazione Spaziale aiuteranno la riabilitazione neuromotori

Elite-S2 è una apparecchiatura che permette la registrazione dei dati cinematici, si trova sulla Stazione spaziale internazionale, ecco di cosa si tratta. L'intervista a ALESSANDRA PEDROCCHI

La Stazione Spaziale InternazionaleLa Stazione Spaziale Internazionale

Dall’agosto 2007 sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS)è installata, tra le altre, una speciale apparecchiatura tutta italiana che permette la registrazione di dati cinematici - cioè del movimento - dei segmenti corporei degli astronauti posti sotto osservazione: è denominato Elite-S2 ed è un sistema optoelettronico multifattoriale, composto da un insieme di telecamere e da un sistema di elaborazione di immagini, che registra il movimento tridimensionale acquisito ad alta frequenza con sensori, in modo da riconoscere nelle immagini elaborate i marcatori catarifrangenti posti sul corpo dell’astronauta. Elite-S2 è stato progettato sotto il coordinamento scientifico del professor Giancarlo Ferrigno del Nearlab del Politecnico di Milano ed è stato sviluppato con il finanziamento dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) da parte dell’azienda livornese Kayser Italia srl. Il sistema, progettato e sviluppato tra il 1998 e il 2005, consente di acquisire con l’accuratezza di un millimetro la posizione in 3D dei marcatori. 

Già tre astronauti sulla ISS l’hanno utilizzato e ora è stata la volta di Samantha Cristoforetti, che sta proseguendo l’intensa attività scientifica e sperimentale della missione “Futura”, la seconda di lunga durata dell’ASI. Samantha l’ha impiegato per gli esperimenti “Blind and Imagined /SLINK”, un progetto - finanziato dall’ASI e realizzato in collaborazione con Politecnico di Milano e IRCCS Fondazione Santa Lucia - che prevede due esperimenti congiunti indirizzati a studiare i cambiamenti nei movimenti dell’astronauta in assenza di gravità e il processo di adattamento del controllo motorio e della modellazione della gravità nel cervello dell’astronauta. 

Il primo protocollo sperimentale MOVE SB, proposto dal gruppo del laboratorio di Neuroingegneria e Robotica Medica del Politecnico di Milano, guidato da Alessandra Pedrocchi, prevedeva che Samantha da una postura eretta, con i piedi fissati al pavimento, raggiungesse due punti sulla parete di fronte a lei con gli indici. Già al quarto giorno di volo era stata eseguita una prima sessione di esperimenti e nei giorni scorsi l’astronauta italiana ha condotto con successo una seconda serie di prove, come ha confermato a Ilsussidiario.net la stessa professoressa Pedrocchi: 

«Dal punto di vista scientifico i risultati emergeranno dall’analisi di tutti i dati – analisi che sarà oggetto di studio di due giovani ricercatori nei due centri coinvolti, Claudia Casellato del Politecnico e Silvio Gravano della Fondazione Santa Lucia – però possiamo già dire che l’acquisizione è avvenuta con successo nel senso che Samantha ha potuto eseguire tutta la procedura nei tempi giusti e secondo le nostre attese. Il protocollo sperimentale è molto complicato per essere eseguito lassù, nel senso che Samantha ha dovuto preparare il set up svolgendo tutta una parte da operatore: montare le telecamere e controllare che siano ben posizionate e ben calibrate per le ricostruzione 3D dei dati; dopo di che ha eseguito i protocolli sperimentali previsti».   

Sulla Terra – spiega Pedrocchi - per compiere movimenti come questi, è necessaria l’integrazione del controllo del movimento di puntamento con il controllo dell’equilibrio. In volo, invece, l’astronauta non ha più il problema di mantenere l’equilibrio e quindi lo scopo dell’esperimento è di comprendere come cambia l’organizzazione dei segmenti corporei coinvolti (tronco, gambe, braccia ecc.). Il movimento è stato inoltre ripetuto dall’astronauta sia ad occhi aperti sia ad occhi chiusi, così da capire meglio il coinvolgimento della vista.