La terapia del metaverso per curare i bambini con cerebrolesione: visori, avatar e realtà virtuali a servizio della medicina

Inforcato il visore, si materializza l’avatar davanti a lui. Indossa una maglietta grigia a mezze maniche, uguale a quella che ha sfoggiato lui in occasione della prima seduta terapeutica. Ha il braccialetto della fortuna al polso destro, identico al suo. Come lui, è seduto su una sedia. La differenza? Che quel “gemello virtuale” non esiste: è il prodotto di una realtà virtuale, che lo aiuterà – è l’obiettivo dello studio – a migliorare i movimenti degli arti che la malattia gli ha compromesso.

Non è la scena di un film futuristico. Si tratta di una terapia sperimentale che utilizza il metaverso per curare pazienti in età pediatrica affetti da cerebrolesioni congenite e acquisite. Il lavoro di ricerca è condotto in collaborazione con il Politecnico di Milano dall’Ircss Medea di Bosisio Parini (Lecco), che da oltre un decennio affianca alla fisioterapia classica le tecnologie più innovative di realtà immersiva, non immersiva e – l’ultima arrivata – il metaverso. Wamily ne ha chiesto di più al dott. Luigi Piccinini, responsabile dell’Unità di riabilitazione funzionale all’Irccs E. Medea e responsabile scientifico del convegno «Sport, disability & metaverse», in programma oggi e domani all’Istituto scientifico lecchese, in occasione della Giornata mondiale per le paralisi cerebrali infantili.

Le nuove tecnologie al servizio della medicina

«Le nuove tecnologie funzionano come integrazione, non sostituzione, delle classiche terapie riabilitative» chiarisce il dott. Piccinini. Dispositivi di tecnologia avanzata, apparecchi cibernetici esterni, videogiochi, visori affascinano i giovani pazienti e, quindi, permettono di coinvolgerli più attivamente nelle attività riabilitative. «Bambini sottoposti da anni a trattamenti riabilitativi, magari con patologie croniche, tendono ad annoiarsi con il tempo, a diventare meno collaborativi, – spiega Piccinini – dunque l’introduzione di un dispositivo che li stimola in modo diverso può rivelarsi utile». In sostanza, si unisce l’utile al dilettevole: imparando a muovere correttamente gli arti e svolgendo gli esercizi di riabilitazione, il paziente si diverte, giocando a un videogioco o vedendo il suo avatar con un visore calato sul naso.

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Realtà non immersiva

Prima della terapia del metaverso (oggi in stato di sperimentazione), l’Ircss Medea dell’Associazione La Nostra Famiglia si è avvicinato a diverse forme di realtà virtuale. Era il 2011 quando entrarono nell’Istituto scientifico le prime apparecchiature di realtà non immersiva, tutt’oggi in uso. Il piccolo paziente viene imbragato con un esoscheletro che ne agevola il movimento corretto e, mentre cammina, guarda un videogioco sul monitor davanti a lui, che lo guida a girare a destra, a sinistra, ad aumentare e diminuire la velocità.

Realtà immersiva

Più tardi sono arrivati i macchinari di realtà immersiva, che garantiscono un’esperienza di completa immersione nel videogioco. «È un macchinario più recente e le esperienze sono più ridotte, ma lo utilizziamo ormai da anni ottenendo ottimi risultati su bambini con cerebrolesioni congenite o acquisite – spiega il dott. Piccinini – . È un sistema che trova applicazioni in diversi ambiti, dalla riabilitazione del cammino, al miglioramento dell’equilibrio, fino a esercizi di dual tasking, in cui il paziente colpisce ad esempio oggetti che volano con le mani».

Metaverso

Oggi, insieme al Politecnico di Milano, l’Ircss Medea sta sperimentando la terapia del metaverso nella fascia d’età 6-14 anni, che consiste in sedute di exergaming (exercise and gaming), cioè esercizi fisici per il trattamento riabilitativo da svolgere in un ambiente da videogioco. L’obiettivo dello studio è duplice: offrire al giovane paziente un’esperienza straordinaria, impensabile da vivere nella vita quotidiana a causa della sua patologia neuromotoria, e stimolare il sistema dei neuroni specchio. Che cosa significa? Andiamo con ordine.

«Creeremo l’avatar del paziente – spiega il dott. Piccinini -, cioè una copia identica a lui, che sarà in grado di sperimentare delle attività che il piccolo non riesce a praticare nella vita reale a causa della sua patologia».

L’altra finalità, più che ludica, è di pura ricerca scientifica e consiste nella possibilità di stimolare il sistema di neuroni specchio, nella speranza di un miglioramento dello schema motorio del piccolo. «Il paziente, affetto da una lesione cerebrale che gli impedisce un movimento (come il cammino o la prensione), vedendo il proprio avatar con uno schema motorio più corretto, potrebbe stimolare il sistema di neuroni specchio, che si attiveranno per cercare di ricreare il movimento più vicino al fisiologico possibile».

Non è sicuro che il test funzioni, come non sono chiari i potenziali rischi e benefici che comporta, specie per quanto riguarda la reazione del piccolo. «Se il bambino vede se stesso, attraverso l’avatar, camminare bene, potrebbe rispondere in modo diverso, – commenta il dott. Piccinini – o essere incoraggiato e stimolato al miglioramento, oppure, al contrario, uscirne frustrato e sviluppare stati depressivi e di chiusura».

Per sondare le sensazioni del giovane paziente alla vista del gemello virtuale che cammina, i ricercatori utilizzeranno una mappatura elettroencefalografia, con cui scopriranno le emozioni di benessere, rifiuto o malessere del piccolo. Se il paziente risponde positivamente all’amico virtuale, l’avatar verrà inserito nel metaverso e si procederà con il trattamento. «I movimenti dell’avatar non dovranno essere troppo diversi da quelli del bambino nella realtà, – continua Piccinini – se un paziente non riesce minimamente a muovere il braccio, gli mostreremo un avatar che lo muove solo leggermente meglio e che migliora dopo un po’ di training, per non creare un’eccessiva distanza tra la realtà e il virtuale».

I dieci pazienti coinvolti nella ricerca, affetti da paralisi cerebrale infantile in forma spastica, monolaterale e bilaterale, avranno dai 6 ai 14 anni perché intervenire su soggetti giovani durante l’infanzia e la prima adolescenza aumenta le possibilità di successo. «La precocità dell’intervento è importante per il concetto di plasticità cerebrale, – spiega il dott. Piccinini – dopo i 14 anni è probabile che lo schema patologico si sia memorizzato nel cervello ed è quindi più complicato cancellarlo per insediarne uno nuovo». Imparare uno schema motorio è come imparare una nuova lingua: apprenderla a 2 anni è più semplice che a 50.

Come funziona una seduta

Immaginiamoci di assistere a una seduta riabilitativa che sfrutta il metaverso a uso terapeutico. Nella stanza c’è un giovane paziente seduto a un tavolo che non riesce ad afferrare l’oggetto davanti a lui, un bicchiere, perché soffre di spasticità, retrazioni muscolari e limitazioni articolari. Non appena indossa il visore, gli si materializza di fronte un avatar, un suo sosia virtuale, seduto nella sua posizione, con un bicchiere identico al suo davanti. È come se si stesse riflettendo in uno specchio, anche se quell’avatar si muove in modo diverso. Il piccolo tenta di afferrare, con le mani chiuse e il movimento stentato, il bicchiere nella realtà, mentre vede il suo avatar impugnarlo più correttamente. La speranza dei ricercatori è che, esercizio dopo esercizio, imitando i movimenti del suo gemello non in carne ed ossa, il piccolo apprenda uno schema più corretto di afferramento, grazie alla stimolazione dei neuroni specchio.

Se, invece, il piccolo ha difficoltà a camminare, anziché a muovere gli arti superiori, gli esperti allestiscono un percorso con miniostacoli, che il paziente è chiamato a superare. Il giovane paziente nella realtà lo percorrerà senza flettere adeguatamente il ginocchio o l’anca, mentre il suo avatar si muoverà con maggiore destrezza, guidandolo nell’esercizio.

Per realizzare l’avatar del bambino viene utilizzato un macchinario che, in origine, fu studiato per l’e-commerce. Pensato inizialmente per indossare virtualmente abiti durante lo shopping online, oggi trova diverse applicazioni. Una è in ambito riabilitativo. «Il soggetto entra nel macchinario, dotato al suo interno di un centinaio di fotocamere che scattano foto in contemporanea e ricostruiscono perfettamente i dettagli del paziente… Così nasce un avatar» spiega il dott. Piccinini.

Il futuro della medicina del metaverso

«Trattamenti del genere sono integrati in progetti riabilitativi più ampi, che possono prevedere
sedute di fisioterapia, logopedia, terapia occupazionle, psicomotricità, effettuabili in regime di ricovero ordinario, day hospital, o macroattività ambulatoriale complessa, il tutto fornito dal Sistema Sanitario Nazionale – spiega il dott. Piccinini – . Adesso il metaverso, i visori, sono abbastanza cari, ma col tempo diventeranno sicuramente alla portata di tutti». Non è chiaro se dispositivi del genere siano destinati a stravolgere il futuro della terapia riabilitativa, tuttavia, forse, aiuteranno a decongestionare gli ospedali e a garantire trattamenti riabilitativi domiciliari. «È verosimile che il fine sia quello di una deospedalizzazione parziale dei trattamenti riabilitativi, – risponde Piccinini – una volta impostato l’esercizio e creato l’avatar, in futuro il paziente potrebbe svolgere questi esercizi per conto suo, a casa, divertendosi».

Ha senso sdoganare le nuove tecnologie anche come strumento di cura e terapia infantile, in un’era in cui i piccoli sono iperconnessi fin dall’infanzia? Secondo il dott. Piccinini, sì, perché «la tecnologia in sé non è un male, lo è l’uso scorretto. E poi non è che il paziente starà attaccato otto ore al metaverso come con Whatsapp, un’ora di trattamento al giorno potrebbe essere più che sufficiente».

Sport e disabilità

Durante il convegno «Sport, disability & metaverse», oltre che di realtà virtuali e metaverso (o metaversi, nella forma plurale, come prediligono alcuni), si parlerà di inclusione e integrazione di bambini e ragazzi con disabilità (nello specifico con paralisi cerebrale infantile) nello sport. «Inclusione e integrazione a volte vengono impropriamente utilizzate come sinonimi, anche se si tratta di concetti diversi, – spiega Piccinini – “inclusione" non significa semplicemente inserire un bambino con disabilità in una squadra di calcio con coetanei normosviluppati, ma vuol dire renderlo partecipe del gioco e fornirgli gli strumenti per entrare attivamente nella squadra. Il nostro obiettivo è includere i piccoli in un ambito sportivo a scopo ludico ma anche riabilitativo».

Un’inclusione che l’Istituto scientifico favorisce promuovendo attività con un obiettivo riabilitativo, come il canottaggio per bambini con emiplegia, attivo grazie alla collaborazione con la Canottieri di Lecco, e lezioni di sitting-volley, una sorta di pallavolo che si gioca da seduti, in cui è il soggetto normodotato ad essere costretto ad adattarsi compiendo movimenti innaturali e complicati, e non viceversa. L’anno scorso l’Associazione lecchese ha vinto un bando della comunità europea per lo sviluppo di un tutore che consente una buona agilità di movimento a chi lo indossa. «I bimbi con problemi motori tendono ad essere esclusi dall’attività motoria a scuola – commenta il dott. Piccinini – allora abbiamo studiato un’ortesi che svolge la funzione di mantenere l’articolazione nel range corretto di particolarità, senza impedire al piccolo di svolgere i movimenti, correre e saltare».