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

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La Stazione Spaziale Internazionale  La 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.



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