Autismo, a Genova il primo robot al mondo che aiuta i bambini nella riabilitazione

GENOVA - A Genova si è compiuto un nuovo passo per aiutare i bambini con diagnosi di autismo nel loro percorso riabilitativo grazie ad un robot: si tratta di iCub, realizzato da Iit, il primo robot umanoide al mondo di cui sia stata dimostrata l'efficacia in un contesto clinico.

Un team del laboratorio Social cognition in Human-Robot Interaction, coordinato da Agnieszka Wykowska dell’Istituto Italiano di Tecnologia – IIT, e un’equipe del Centro Boggiano Pico, polo specializzato nel trattamento dei disturbi del neurosviluppo dell’Opera Don Orione Genova, hanno pubblicato un articolo sulla rivista Autism Research che spiega l'efficacia di iCub.

Il disturbo dello spettro autistico è un insieme eterogeneo di disturbi del neurosviluppo che esordisce nel corso dell’età evolutiva, caratterizzato da difficoltà comunicative e nell’interazione sociale. Sulla base delle ricerche epidemiologiche condotte a oggi, l’autismo colpisce tra l’1% e il 2% della popolazione mondiale. In Italia, le persone interessate dall'autismo sono tra le 600 mila e 1 milione e 200 mila. Almeno 4000 individui sui 393 mila nuovi nati nel 2022 nel nostro paese, saranno probabilmente diagnosticati nel corso della loro età evolutiva.

La collaborazione tra IIT e l’Opera Don Orione è cominciata nell’ottobre del 2020 con l’obiettivo di mettere la tecnologia più avanzata al servizio della società in un contesto clinico di riabilitazione. La prima parte della sperimentazione si è conclusa nell’autunno 2021 e ha coinvolto un gruppo di 45 bambine e bambini già inseriti nel percorso terapeutico del Centro Boggiano Pico, che hanno interagito con iCub facendo una serie di giochi allo scopo di sviluppare le loro competenze sociali.

Le persone nello spettro autistico possono infatti avere difficoltà a empatizzare e a comprendere il punto di vista altrui, abilità alla base di molte competenze sociali fondamentali che le persone cosiddette neurotipiche acquisiscono spontaneamente nel corso della crescita, ma che nelle persone con autismo potrebbero risultare alterate e possono essere allenate con la terapia.

In questa prima sperimentazione sono stati utilizzati alcuni sub-test della batteria NEPSY-II, impiegata comunemente in clinica per valutare lo sviluppo neuropsicologico nel bambino. I risultati ottenuti con questo strumento indicano un aumento delle competenze sociali nelle bambine e nei bambini coinvolti nella riabilitazione con iCub, che è diventato così il primo robot umanoide ad essere mai entrato in un centro clinico e a essere dotato di un protocollo riabilitativo proprio. In particolare, sono stati registrati progressi significativi relativamente alle competenze sociali legate alla Teoria della Mente, ovvero la capacità di capire e prevedere il comportamento sulla base della comprensione degli stati mentali propri e altrui.

“La robotica riabilitativa non è nuova, ma spesso viene fatta in laboratorio, non in contesto clinico, e consiste in brevi interazioni che non vengono ripetute nel tempo – afferma Davide Ghiglino, ricercatore IIT primo autore dello studio – In questo caso invece, le attività con iCub sono state armonizzate con i protocolli riabilitativi tradizionali previsti per i bambini coinvolti, e svolte con continuità per un periodo di due mesi.”

Il gruppo di ricerca ha osservato che nei bambini autistici c’è una naturale tendenza a interagire con i robot umanoidi. Interagire con un altro essere umano potrebbe inoltre fornire una quantità di stimoli troppo elevata e difficile da interpretare per individui con diagnosi di autismo. iCub permette di superare questa problematica perché in grado di frammentare un comportamento umano complesso in molte parti e ripeterne solo alcune, in modo da ridurre gli stimoli forniti al soggetto.

“È importante sottolineare il potenziale delle tecnologie come nuovi strumenti al servizio dei terapeuti, che restano centrali in ogni percorso riabilitativo – continua Agnieszka Wykowska, coordinatrice del gruppo IIT Social Cognition in Human-Robot Interaction – La progettazione di attività collaborative tra bambino e robot consente al terapeuta di esplorare nuove tecniche di intervento, immersive e coinvolgenti, tramite le quali il bambino può sperimentarsi in prima persona.”

“Il robot – racconta la Dott.ssa Federica Floris, psicologa e coordinatrice del progetto per l’Opera Don Orione – non sostituisce in alcun modo l’attività umana che il terapista svolge con i bambini, ma le ricerche che abbiamo condotto hanno dimostrato che può essere un efficace ed ulteriore strumento di supporto all’équipe soprattutto nel potenziamento di comportamenti che possono favorire lo sviluppo di competenze sociali fondamentali nella quotidianità. Nei prossimi anni – continua Floris – l’obiettivo è sviluppare nuovi protocolli che possano lavorare su competenze sociali sempre più complesse e specifiche, spendibili nei vari contesti di vita, come l’asilo, la scuola, il parco giochi e la famiglia”.

L’attività svolta con i bambini e le bambine è stata ideata appositamente dal team di Wykowska e dall’equipe del Centro Boggiano Pico per rendere l’interazione tra robot e bambini semplice, sicura ed efficacie. Durante la seduta, iCub affianca i terapeuti nell’attività clinica classica e interagisce in base alle competenze esclusive di ogni bambino. Nello specifico, nel corso del training il robot manipola un cubo in gommapiuma con un’immagine diversa su ogni faccia, mentre il bambino viene stimolato a mettersi nei panni di iCub e a identificare l’immagine osservata dal robot, allenando così la competenza a immedesimarsi nel punto di vista dell’altro.

Il prossimo passo, già in corso di svolgimento, è la creazione di nuovi training riabilitativi in setting che simulano ambienti e circostanze specifiche, per esempio una pizzeria o una gelateria, dove il bambino può allenare competenze sociali specifiche che possono poi essere replicate in contesti di vita quotidiana. Questo progetto si inserisce nel contesto del Center for Human Technologies dell’Istituto Italiano di Tecnologia (CHT-IIT@Erzelli) che, anche grazie al supporto della Regione Liguria, nasce per connettersi con le realtà cliniche e ospedaliere del territorio per trasferire i risultati della ricerca in contesti reali portando a ricadute concrete sulla salute delle persone.

Il Centro Boggiano Pico, polo specialistico nel trattamento dei disturbi del neurosviluppo dell’Opera Don Orione Genova, è un servizio accreditato e convenzionato dalla Regione Liguria, che effettua la presa in carico di circa 400 bambini e adolescenti e di 50 giovani adulti che necessitano di interventi riabilitativi di tipo logopedico, neuropsicomotorio, neuropsicologico, psicoeducativo e fisioterapico. Dal 2009 ad oggi ha preso in carico circa 1400 bambini e adolescenti seguiti da un’equipe multidisciplinare e con progetti riabilitativi individualizzati. Parallelamente, svolge ricerca scientifica e promozione di progetti finalizzati all’inclusione lavorativa, scolastica e sociale verso la vita indipendente.

L’Istituto Italiano di Tecnologia è un centro di ricerca scientifica finanziato dallo Stato che promuove lo sviluppo tecnologico con l'obiettivo di sostenere l'eccellenza nella ricerca di base e in quella applicata per favorire lo sviluppo del sistema economico nazionale. L’attività di ricerca di IIT è caratterizzata da una forte multidisciplinarietà e afferisce a quattro aree scientifiche: robotica, nanomateriali, scienze computazionali e intelligenza artificiale e tecnologie per le scienze della vita. Lo staff complessivo di IIT conta circa 2000 persone, di queste il 50% proviene dall’estero, da oltre 60 Paesi nel mondo. L’età media del personale IIT è di 35 anni e il 42% è rappresentato da donne. La produzione di IIT ad oggi vanta circa 18000 pubblicazioni, oltre 200 progetti Europei attivi e oltre 50 progetti ERC, più di 1300 titoli di brevetti attivi, oltre 30 start-up costituite e più di 50 in fase di lancio. Oltre ai Central Research Laboratories, un network costituito da 4 sedi dislocate sul territorio genovese, IIT conta 11 centri di ricerca distribuiti sul territorio nazionale (a Torino, due a Milano, Trento, Roma, due a Pisa, Napoli, Lecce, Ferrara e Venezia) e 2 outstation all’estero (MIT ed Harvard negli USA).