All’Istituto Italiano di Tecnologia: UVIP day, di Marco Pronello

Giornale UICI del 03-04-2019

Lo scorso 27 marzo si è tenuta a Genova, presso l’Istituto Italiano di Tecnologia, la prima edizione dell’UVIP day. Il gruppo UVIP (Unit for Visually Impaired People) è nato all’interno dell’Istituto Italiano di Tecnologia nel 2015 da una sinergia tra psicologi ed ingegneri esperti in tecnologia umanoide, cioè tecnologia al servizio dell’uomo. L’idea di fondo è quella di far comunicare la psicologia evolutiva e dell’apprendimento con l’ingegneria per sviluppare tecnologie che, in base alla concreta conoscenza del modus operandi del cervello umano nell’apprendere, nell’evolversi e nel ritenere informazioni, possa essere utile alle persone, bambini, ma anche adulti, con minorazione visiva per la vita di tutti i giorni. Questo, nella filosofia di UVIP, fa la differenza: spesso infatti, molti produttori di ausili che vorrebbero essere innovativi e risolutivi, in realtà forniscono prototipi che alla prova sperimentale non sembrano particolarmente utili ai disabili visivi, perché danno informazioni troppo ridondanti ed ingenerano confusione, essendo stati concepiti senza un confronto sia preliminare che in corso d’opera con gli utenti finali. Quindi, lo scopo di UVIP è quello di intercettare i bisogni delle persone con disabilità visiva e capire, partendo dalla scienza, come modellare la tecnologia per venire incontro a questi bisogni. Con il gruppo collaborano UICI, I.Ri.Fo.R. e molti enti finanziatori, istituti di riabilitazione e molte università in Italia e all’estero, ma soprattutto collaborano persone non vedenti e normodotate che volontariamente testano i dispositivi concepiti dall’unità UVIP e che forniscono consigli e strategie concrete per il miglioramento delle tecnologie. Questa giornata è stata pensata, ha dichiarato la dottoressa Monica Gori, psicologa e team leader dell’unità UVIP, per incontrare le persone che da più di dieci anni collaborano con l’Istituto Italiano di Tecnologia, per illustrare lo stato dell’arte dei progetti, e anche per far conoscere questa realtà a chi ancora non la conosce e che potrebbe unirsi in futuro ai già molti collaboratori.

Retina artificiale.

All’interno dell’Istituto Italiano di Tecnologia ci sono anche altri gruppi di lavoro che si occupano di disabilità visiva. Uno di questi, che ha aperto i lavori di questo open day, è l’unità guidata dal professor Fabio Benfenati, con la quale collaborano tra gli altri Guglielmo Lanzani dell’IIT di Milano e i chirurghi e oftalmologi Grazia Pertile e Maurizio Mete, e che si occupa di nanotecnologie e attualmente ha allo studio un progetto di retina artificiale atto a impiantare i fotorecettori in retine con degenerazioni da retinite pigmentosa o, in futuro, maculari legate all’età.

La novità rispetto ad altri progetti paralleli, ha spiegato il prof. Benfenati, è che qui vengono usati i polimeri di carbonio, utilizzando quindi quella che si chiama l’elettronica organica, che rispetto al silicio, cioè all’elettronica inorganica, ha il vantaggio di essere biocompatibile con la retina non causando rigetti, di essere in grado di attivarsi autonomamente alla luce a contatto con i neuroni della retina e quindi di non necessitare di telecamere, computer e cavi di alimentazione. La risoluzione è paragonabile agli impianti non organici, ossia garantisce la possibilità di orientarsi seguendo una linea sul terreno e di vedere flash luminosi, ma di fatto non di distinguere chiaramente le forme. Ci si trova in una fase ancora sperimentale su ratti e maiali, ma si spera di poter presto iniziare la sperimentazione sull’uomo. Un ulteriore sviluppo prevede di aumentare la risoluzione e portarla, quantomeno nei soggetti ipovedenti, ad un livello paragonabile a soggetti normovedenti, riducendo questi polimeri in nanoparticelle che possono essere iniettate sotto la retina. Gli esperimenti sui ratti ipovedenti hanno dimostrato che l’impianto si diffonde molto bene decorando tutta la retina senza essere distrutto dall’organismo ospitante.

Blindpad.

Ora veniamo nello specifico alle attività di UVIP, all’interno del quale c’è un team, guidato dal professor Luca Braida e con il quale collaborano diversi centri di riabilitazione tra cui il Chiossone di Genova, l’Istituto dei Ciechi di Milano e l’Istituto Cavazza di Bologna, nonché il centro di riabilitazione dell’Asl 1 di Cuneo e l’Istituto Giuseppe Garibaldi di Reggio Emilia, che ha sviluppato e sperimentato un dispositivo hardware che si chiama Blindpad.

Un tablet dotato di puntini piezoelettrici come quelli delle barre braille, che è in grado, mediante un suo software a bordo, di rappresentare in rilievo contenuti grafici. L’impiego è molteplice: dall’apprendimento delle forme geometriche e delle mappe da parte dei bambini, alla visualizzazione in rilievo delle mappe di Google riportate nella memoria del dispositivo, alla rappresentazione di grafici, allo studio del braille in età scolare, ecc. Il vantaggio rispetto alla modalità tradizionale su supporto cartaceo o in termoform è che su una sola superficie possono apparire le raffigurazioni che servono sul momento, risparmiando spazio, eliminando gli sprechi, riducendo i rifiuti e, una volta ammortizzati i costi, abbattendo le spese. Il progetto Blindpad è cofinanziato dall’Unione Europea, è ancora in fase di prototipo e si presume che, una volta in produzione, dovrà costare dai 2.000 ai 3.000 euro.

Disegnare col suono.

Disegnare è un’operazione intuitiva per chi vede, ma non per chi non ha mai visto e non ha idea dei colori e della trasposizione dal tridimensionale del tatto al bidimensionale di un’immagine. Il disegno per un bambino vedente è un ottimo modo per prendere coscienza dello spazio riproducendo, e quindi memorizzando, un ambiente. UVIP ha sviluppato un prototipo per “disegnare col suono”: è un tablet con molte casse, ognuna delle quali al tocco riproduce un suono. Il bambino può quindi imparare a memorizzare la posizione dei singoli suoni sul tablet e, in una versione più avanzata, può anche toccare più casse contemporaneamente, riproducendo veri e propri paesaggi sonori con varie combinazioni di più suoni. ABBI.

ABBI è un braccialetto sonoro, la cui concezione parte dall’idea che la percezione dello spazio sia da migliorare costantemente, sia nelle persone non vedenti che nelle persone vedenti. Dietro ABBI c’è l’unione tra il movimento e il suono: aiuta le persone con disabilità visiva a muoversi meglio nello spazio, ma direi soprattutto a sapere esattamente dove si trovano altre persone od oggetti rispetto a loro. È un’evoluzione del classico braccialetto con i campanellini che suonano quando chi lo indossa si muove. ABBI può servire molto ai bambini che devono imparare a conoscere il proprio corpo e la sua allocazione nello spazio, per esempio ad imparare la destra e la sinistra. La sperimentazione di questo dispositivo fatta all’istituto Chiossone è consistita infatti nel far indossare il braccialetto al bambino in modo da insegnargli, facendogli muovere il braccio con ABBI che emetteva un suono, a distinguere il braccio destro e il braccio sinistro.

È sicuramente un dispositivo versatile che può avere vari usi anche in ambito domestico. I suoni possibili non sono assolutamente invasivi per l’orecchio, poi ovviamente dipende dai singoli decidere come usarlo per ottenere le massime performance. Simile ad ABBI è un piccolo dispositivo indossabile al dito che serve ai soggetti affetti da scotoma (sostanzialmente un buco nel campo visivo) ad individuare in quale punto del campo visivo questo si trovi. Questo dispositivo emette un suono ed è dotato di led: il soggetto segue con lo sguardo il led e quando non sarà più in grado di vederlo, ma sentirà ancora il suono, allora vuol dire che è arrivato al punto dove si trova lo scotoma.

Insegnare ai bambini a programmare.

La programmazione informatica è stata da poco tempo introdotta nella scuola italiana. UVIP si sta anche attivando da pochi mesi nella progettazione di un software che insegna ai bambini a programmare o comunque a risolvere alcuni problemi con l’uso dell’informatica.

Il piano cartesiano.

All’interno del progetto europeo We Draw, appena conclusosi, che ha per oggetto l’insegnamento della matematica e della geometria ai bambini mediante sensi diversi dalla vista, nascono alcune tecnologie per l’apprendimento del piano cartesiano. La prima tecnologia si basa sulla realtà virtuale aptica ed uditiva: con una pennetta si esplora un campo virtuale dove ci sono dei palloncini, sempre virtuali. Ognuno di questi palloncini ha delle coordinate, quindi quando li si individua con la pennetta, questi scoppiano e una voce recita le ascisse e le ordinate corrispondenti.

La seconda tecnologia sui piani cartesiani è una versione per gli ipovedenti, sempre in realtà virtuale, che consiste in una sorta di tiro con l’arco in cui si deve tirare una freccia e colpire un bersaglio, entrambi segnalati con colori molto vividi, e il bersaglio avrà le sue coordinate che vengono visualizzate quando viene colpito. Ci sono ancora tanti altri progetti in itinere che UVIP sta sviluppando, sempre tenendo come prerogativa fondamentale l’ascolto dei bisogni e la loro trasposizione in scienza e tecnologia. L’auspicio dei ricercatori del gruppo è che questo primo open day possa servire a sviluppare nuove idee partendo dalle necessità espresse dal gran numero di persone che hanno voluto prendere parte a questa giornata. A tal fine ci saranno altre giornate di confronto nell’arco dell’anno. Continueremo a seguire lo stato dell’arte degli studi di UVIP: la collaborazione continua.

Per informazioni ed approfondimenti, visitare il sito del gruppo UVIP: www.iit.it › Home › Ricerca › Linee di Ricerca.

Per avere ulteriori e più dettagliate informazioni, contattare Marco Pronello: marco.pronello@gmail.com