Propriocezione, lo studio italiano svela il ruolo della pelle e apre nuove prospettive per protesi e riabilitazione

La pelle ha un ruolo molto più rilevante di quanto si pensasse nella propriocezione, cioè la capacità del cervello di percepire automaticamente la posizione e il movimento del corpo senza il supporto della vista. È quanto emerge da uno studio pubblicato sul Journal of the Royal Society Interface e realizzato da un gruppo di ricercatori dell’Università di Pisa, dell’Istituto Italiano di Tecnologia e dell’Università di Roma Tor Vergata.

La propriocezione permette, ad esempio, di sapere dove si trovano mani e dita anche con gli occhi chiusi. Finora questa funzione era stata attribuita soprattutto ai recettori presenti nei muscoli e nei tendini. Il nuovo lavoro dimostra invece che anche la deformazione della pelle durante il movimento volontario fornisce informazioni essenziali al sistema nervoso.

Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno progettato TWIST, un dispositivo indossabile e non invasivo capace di amplificare lo stiramento naturale della pelle in corrispondenza dell’articolazione centrale del dito indice. Durante gli esperimenti, i partecipanti dovevano riprodurre con una mano la posizione assunta dall’altra, prima senza il dispositivo e poi indossandolo.

I risultati hanno mostrato che l’aumento dello stiramento cutaneo modifica la percezione della posizione del dito. I volontari tendevano infatti a comportarsi come se il dito fosse maggiormente piegato rispetto alla sua reale posizione e correggevano inconsapevolmente il movimento mantenendolo più esteso. Quando il dispositivo veniva indossato ma rimaneva spento, invece, non sono emerse differenze significative rispetto alla prova eseguita a mano libera, confermando che l’effetto dipende dall’azione sullo stiramento della pelle.

Secondo i ricercatori, questa scoperta potrebbe tradursi in applicazioni concrete nello sviluppo di tecnologie indossabili. Sistemi basati sullo stesso principio potrebbero migliorare la riabilitazione dopo un ictus, fornire un ritorno sensoriale più naturale agli utilizzatori di protesi robotiche e rendere più realistici gli ambienti di realtà virtuale e le operazioni di telecontrollo.

Il gruppo di ricerca intende ora realizzare un prototipo capace di agire contemporaneamente su più articolazioni della mano, così da comprendere come le deformazioni della pelle contribuiscano alla percezione dell’intera postura dell’arto. Le conoscenze acquisite potranno inoltre essere sfruttate nello sviluppo di robot umanoidi e sistemi artificiali in grado di controllare i propri movimenti con modalità sempre più vicine a quelle del corpo umano.