Ricerche

La dottoranda Anya Bouzida dimostra come funziona Carmen. Foto: David Baillot/University of California San Diego

Ti presento CARMEN (Cognitively Assistive Robot for Motivation & Neurorehabilitation, robot cognitivamente assistivo per motivazione e neuroriabilitazione): un piccolo robot da tavolo progettato per aiutare le persone con lieve compromissione cognitiva (MCI) a migliorare la memoria, l'attenzione e il funzionamento esecutivo a casa.

A differenza di altri robot in questo spazio, CARMEN è stato sviluppato dal team di ricerca dell'Università della California di San Diego in collaborazione con medici, persone con MCI e relativi caregiver. Per quanto a conoscenza dei ricercatori, CARMEN è anche l'unico robot che insegna strategie cognitive compensative per aiutare a migliorare la memoria e la funzione esecutiva.

"Volevamo assicurarci di fornire una innovazione significativa e pratica", ha affermato Laurel Riek, prof.ssa di informatica e medicina di emergenza all'UC San Diego e autrice senior del lavoro.

L'MCI, una fase intermedia tra l'invecchiamento tipico e la demenza, colpisce varie aree del funzionamento cognitivo, tra cui memoria, attenzione e funzionamento esecutivo. Circa il 20% degli individui oltre 65 anni ha la condizione, con un passaggio fino al 15% alla demenza ogni anno. I trattamenti farmacologici esistenti non sono in grado di rallentare o prevenire questa evoluzione, ma i trattamenti comportamentali possono aiutare.

I ricercatori hanno programmato CARMEN per guidare una serie di semplici esercizi di allenamento cognitivo. Ad esempio, il robot può insegnare ai partecipanti a creare luoghi di routine dove lasciare oggetti importanti, come le chiavi; oppure strategie per prendere note e ricordare cose importanti. CARMEN lo fa attraverso giochi e attività interattive.

Il team di ricerca ha progettato CARMEN tenendo conto di una chiara serie di criteri. È importante che le persone possano usare il robot, e quindi CARMEN:

• è usabile immediatamente, in modo indipendente, senza la supervisione del medico o dei ricercatori,
• è senza molte parti in movimento che richiedono manutenzione,
• funziona con un accesso limitato a Internet, poiché molte persone non hanno una connettività affidabile,
• funziona per un lungo periodo di tempo,
• comunica chiaramente con gli utenti,
• esprime compassione ed empatia per la situazione della persona e
• permette delle pause dopo compiti impegnativi, per aiutare a sostenere l'impegno.

I ricercatori hanno dispiegato CARMEN per una settimana nella casa di diverse persone con MCI, che hanno poi impegnato in più compiti con il robot, come identificare i luoghi di routine per lasciare oggetti in giro per la casa in modo da non perderli, segnare compiti su un calendario in modo da non dimenticarli.

I ricercatori hanno anche distribuito il robot nella casa di diversi medici con esperienza di lavoro con persone con MCI. Entrambi i gruppi di partecipanti hanno completato questionari e interviste prima e dopo il dispiegamento di una settimana.

Dopo la settimana con CARMEN, i partecipanti con MCI hanno riferito di provare strategie e comportamenti che in precedenza avevano escluso come impossibili. Tutti i partecipanti hanno riferito che l'uso del robot era facile. Due partecipanti su tre hanno trovato le attività facili da capire, ma uno degli utenti ha avuto difficoltà.Tutti hanno detto che volevano più interazione con il robot.

"Abbiamo scoperto che CARMEN ha dato ai partecipanti la sicurezza di usare strategie cognitive nella loro vita quotidiana e i partecipanti hanno visto opportunità per CARMEN di esibire livelli maggiori di autonomia o essere usati per altre applicazioni", scrivono i ricercatori.

Il team di ricerca ha presentato le loro scoperte lo scorso marzo alla conferenza ACM/IEEE Human Robot Interaction (HRI), dove hanno ricevuto una nomination al premio come studio migliore.

Prossimi passi

I prossimi passi includono la distribuzione del robot in un numero maggiore di case. I ricercatori hanno anche in programma di dare a CARMEN la capacità di conversare con gli utenti, con un'enfasi sulla preservazione della privacy quando avvengono queste conversazioni. Questo è sia un problema di accessibilità (poiché alcuni utenti potrebbero non avere le capacità motorie necessarie per interagire con il touchscreen di CARMEN), sia perché la maggior parte delle persone si aspetta di essere in grado di conversare con i sistemi in casa propria.

Allo stesso tempo, i ricercatori vogliono limitare la quantità di informazioni che CARMEN può fornire agli utenti. "Vogliamo essere attenti che comunque è l'utente che deve fare la maggior parte del lavoro, quindi il robot può solo aiutare e non dare troppi suggerimenti", ha detto la Riek.

I ricercatori stanno anche esplorando come CARMEN potrebbe aiutare persone con altre condizioni, come l'ADHD. Il team dell'UC San Diego ha costruito CARMEN in base al robot FLEXI dell'Università di Washington. Ma hanno apportato cambiamenti sostanziali al suo hardware e hanno riscritto da zero tutto il suo software, usando ROS come sistema operativo.