I primi impulsi elettrici del cervello vennero registrati negli anni ’30 e solo negli anni ’60 vennero poi convertiti in musica per la prima volta: da allora, lo sviluppo tecnologico e l’unione delle neuroscienze insieme all’ingegneria hanno portato alla realizzazione di un nuovo strumento musicale, l’encefalofono, descritto nella rivista Frontiers in Human Neuroscience e realizzato a Seattle, negli Stati Uniti, da un gruppo dell’università di Washington capeggiato da Thomas Deuel, neurologo e musicista.

“Ho visto molti musicisti non poter più suonare dopo un ictus o un incidente” spiega Deuel “ho pensato che sarebbe stato fantastico dare loro la possibilità di suonare di nuovo, realizzando uno strumento fatto apposta per le loro esigenze” 

Encefalofono, basta il pensiero

David Rosenboom, 1975, musicista sperimentale statunitense
David Rosenboom,1975, musicista sperimentale statunitense
https://rockitecn.nohup.it

L’idea dell’encefalofono non è recente, ma risale agli anni 40, quando R. Furth (fisico matematico) e E.A. Bevers (fisiologo), all’Università di Edimburgo, combinarono un elettroencefalografo insieme alla tecnologia sonar, grazie al quale poterono ottenere risposte sonore per ogni picco di attività cerebrale. Lo strumento realizzato dal neurologo Deuel, invece, è un pianoforte sintetizzato che può essere suonato grazie ad un EEG che sfrutta il ritmo delle onde alfa (8-12 Hz) dei neuroni nella parte posteriore del cervello o nel “mu rythm” della corteccia motoria. L’attività dei neuroni ha reso possibile la realizzazione di una “scala di potenza” convertita poi in scala musicale, che può essere sfruttata dall’utente in tempo reale per creare la propria musica.
I segnali cerebrali sono stati collezionati grazie alla classica cuffia per EEG, costituita da 19 elettrodi (disposizione standard 10-20); l’analisi è stata eseguita per 15 soggetti, posti in stato di relax ad occhi chiusi, condizione in cui il ritmo delle onde alfa è ottimale (con gli occhi aperti risulta attentato).
I risultati dell’esperimento mostrano un controllo migliore utilizzando il ritmo della parte posteriore del cervello (67%), piuttosto che il “mu rythm” con una precisione del 56%.

Processo di rilevamento dei segnali cerebrali e loro elaborazione con tool Matlab
Processo di rilevamento dei segnali cerebrali e loro elaborazione con tool Matlab
http://journal.frontiersin.org

L’encefalofano non è solo un dispositivo con cui può essere realizzata musica in tempo reale senza l’utilizzo del movimento, con un’ottima precisione (aspetto scientifico da non sottovalutare), ma può essere sfruttato anche in altri ambiti, come la riabilitazione. Specialmente in questo contesto, è stato dimostrato che l’utilizzo della musica non è solo un ottimo esercizio mentale, ma risulta molto motivante da un punto di vista terapeutico.

Dal punto di vista pratico, l’encefalofono può essere coinvolto nella riabilitazione cognitiva ed emotiva e nella terapia neurologica musicale in pazienti con disabilità motorie (ma con corteccia motoria intatta); la riabilitazione mediante terapia neurologica musicale migliora, infatti, la funzione esecutiva. I soggetti che potrebbero trarre vantaggio da questa nuova tecnologia sono pazienti affetti da SLA, ictus e coloro che hanno subito amputazioni traumatiche, come i veterani di guerra o le vittime di incidenti.
Anche soggetti con attività visiva compromessa possono usufruire della tecnologia, in quanto la vista stessa non viene coinvolta, essendo gli occhi chiusi a prescindere.
Inoltre, l’azione combinata dell’endefalofono insieme alla riabilitazione fisica potrebbe incrementare notevolmente il recupero motorio stesso, aiutando le connessioni motorie a “riprogrammarsi” più velocemente, ristabilendo il controllo motorio.

Gli scienziati si augurano che un utilizzo costante del dispositivo e della sua tecnologia possa migliorare sia l’apprendimento musicale (sia per chi aveva conoscenze precedenti che non), sia l’accuratezza del controllo stesso; sono, infatti, previste sessioni in cui verranno coinvolti più “solisti” che possano suonare insieme l’encefalofono.

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