Le nuove tecnologie a basso costo al servizio della riabilitazione: uno studio esplorativo sull'uso delle Brain-Computer Interfaces nel contesto della riabilitazione neurocognitiva.

To evaluate the applicability of consumer BCI (Brain Computer Interfaces) in neuropsychological rehabilitation of brain-injured elderly patient, it has been performed an explorative clinical trial among the population of neuropsychologically impaired patients in Turin's ¿San Camillo¿ healthcare facility. The goal of this study is to find if BCI-aided neuropsychological rehabilitation treatment could be as effective or more than a not BCI-aided one, or at least if this line of research shows to be promising. BCI has shown in latter-day to be a very powerful instrument in many health-related research fields, and diffusion of consumer-grade BCI technologies pushes for explorative analysis on their clinical usability. After performing a literature review about EEG (electroencephalography) neurofeedback, as the most spread BCI in clinical context, it has been proposed an experimental protocol aimed to evaluate the clinical feasibility of chosen hardware (NeuroSky MindWave) and software (BrainMARC Monitor) in clinical neuropsychology, then the explorative trial performed has been presented: two small groups (n=3) were treated with two variations of the same rehabilitation protocol. The first condition (NF+) received BCI-aided neuropsychological treatment, while the latter (NF-) received a homologous treatment excluding BCI aid. The patients of both group undergo 10 treatment sessions with a week frequency of 2/3 per week, i.e. a treatment period of about 4/5 weeks. Results of this work show that the possibility of an interesting difference between the two condition is solid, although not conclusive. An extended discussion about any single patient clinical case was provided, aiming to establish an observational base for more complete future research. The detailed examination of individual differences on BCI markers and their patterns could be useful when trying to design more accurate investigation in clinical and non-clinical populations, serving as discussion common ground. We think that, even with a low significance and a small sample size, the present study shows that expanding the research about this kind of BCI-aided neuropsychological treatment could be promising, and that it will be appropriate to repeat this explorative trial with an adequate sample size (n=30). It could also be matter of interest exploring how this kind of rehabilitation is affected by psychological trait and state variables. 

Per valutare l'applicabilità delle BCI (Brain Computer Interfaces) di livello consumer nella riabilitazione neuropsicologica di pazienti anziani con lesioni cerebrali, è stata condotta una sperimentazione clinica esplorativa tra la popolazione di pazienti con deficit neuropsicologico in cura presso il San Camillo di Torino. L'obiettivo di questo studio è quello di scoprire se il trattamento di riabilitazione neurocognitiva con l'ausilio di BCI possa essere ugualmente efficace, o più, di uno senza questo ausilio, o almeno se questa linea di ricerca si dimostri promettente. Le BCI hanno dimostrato recentemente di essere uno strumento molto potente in molti campi di ricerca relativi alla salute e la diffusione di tecnologie BCI consumer-grade sospinge verso un'analisi esplorativa sulla loro usabilità clinica. Dopo aver eseguito una revisione della letteratura su EEG (electroencephalography) neurofeedback, come la più diffusa BCI in contesto clinico, è stato proposto un protocollo sperimentale finalizzato a valutare la fattibilità dell'uso in clinica dell'hardware (NeuroSky MindWave) e del software (BrainMARC Monitor) scelto, quindi è stato presentato il trial sperimentale esplorativo effettivamente condotto: due piccoli gruppi (n = 3) sono stati trattati con due varianti dello stesso protocollo di riabilitazione. La prima condizione (NF +) ha ricevuto un trattamento neuropsicologico con l'ausilio di BCI, mentre il secondo (NF-) ha ricevuto un trattamento omologo escluso l'uso della BCI. I pazienti di entrambi i gruppi sono sottoposti a 10 sessioni di trattamento con una frequenza di 2/3 alla settimana, cioè un periodo di trattamento di circa 4/5 settimane. I risultati di questo lavoro dimostrano che la possibilità di una differenza interessante tra le due condizioni è concreta, anche se non conclusiva. È stata prodotta una discussione estesa sul singolo caso clinico di ogni paziente, con l'obiettivo di stabilire una base osservazionale per una ricerca più completa in futuro. L'esame dettagliato delle differenze individuali sui marcatori BCI e sui loro andamenti caratteristici potrebbe essere utile qualora si cercasse di progettare un'indagine più accurata, nelle popolazioni cliniche e non cliniche, fornendo una base di discussione comune. Si ritiene che, sebbene con una bassa significatività e una dimensione del campione ridotta, il presente studio dimostri che l'espansione della ricerca su questo tipo di trattamento neuropsicologico aiutato da BCI possa essere promettente e che sia opportuno ripetere questo studio con un'adeguata dimensione campionaria (n > 30). Un'altra linea di ricerca interessante potrebbe essere indagare come questo tipo di riabilitazione sia influenzato dalle variabili psicologiche di tratto e di stato.