Robotica e serious games

Questa attività di ricerca è dedicata allo sviluppo di interventi sensoriali-motori e cognitivi basati sull’interazione uomo-robot finalizzati al miglioramento delle capacità delle persone, con disturbi dello sviluppo o con danni al sistema nervoso centrale, di percepire e prevedere le azioni degli altri. Si progettano nuovi protocolli di interazione uomo-robot, finalizzati all’integrazione con le metodologie tipiche delle neuroscienze cognitive.

I robot umanoidi saranno programmati per evocare e migliorare i meccanismi della cognizione sociale in pazienti con disturbi del neurosviluppo e della neurodegenerazione. I meccanismi includono, ma non sono limitati a, attenzione congiunta, riconoscimento delle espressioni facciali e gesti comunicativi. Con l’uso di tali metodi, controlleremo lo sviluppo e il miglioramento dei meccanismi della cognizione sociale, applicheremo metodi di stimolazione cognitiva, di comunicazione non verbale e dell’apprendimento.

I serious games ed i social robot si prestano a motivare e rafforzare l’interpretazione del mondo fisico e stimolare nuove opportunità di applicazione delle conoscenze apprese in ambienti diversi, nonché il trasferimento e la generalizzazione delle competenze. I robot sociali, in tale prospettiva, rappresentano una nuova metodologia di valutazione dei segni di sviluppo precoce del disturbo, nonché di supporto terapeutico. Alla luce delle recenti scoperte scientifiche, infatti, l’interazione con social robot umanoidi consente di:

1. migliorare l’interpretazione del mondo fisico relativo agli oggetti ed al mondo sociale;
2. incide positivamente sulla responsività ai feedback, anche di tipo sociale;
3. migliora intrinsecamente l’interesse al trattamento e stimola comportamenti prosociali;
4. incide positivamente sulle motivazioni del bambino, sviluppando competenze e interazioni.
5. facilitano la comunicazione intersoggettiva e la comunicazione spontanea nelle persone con Disturbi dello Spettro Autistico.

Diversi studi attestano un incremento di comportamenti prosociali (contatto oculare, contatto fisico con il robot o con eventuali altri partner, entusiasmo nell’interazione, etc…) in presenza di robot (sociali o non sociali); altri studi riportano un aumento della produzione linguistica spontanea durante l’interazione con social robot o con robot e partner umani e altri ancora una minore frequenza di comportamenti ripetitivi e stereotipati in presenza di un robot. Studi sull’imitazione lasciano perfino ipotizzare un’alterazione nell’attivazione dei correlati neurocognitivi sottesi alla comunicazione intersoggettiva durante l’interazione uomo/robot.

La strategia riabilitativa svolta con l’aiuto di serious games e robot umanoidi include una trama con obiettivi personalizzati a breve, medio e lungo termine, motivazione, gratificazione e feedback, studiati sull’individuo ed a difficoltà crescente con il procedere del trattamento. Inoltre, si basa sull’utilizzo di giochi multi-utente cooperativi tesi ad incrementare l’efficacia delle interazioni interpersonali e a facilitare il trasferimento della conoscenza e delle competenze dall’intervento a situazioni sociali ecologicamente valide.

Attraverso questi ambienti tecnologici cerchiamo quindi di capire perché gli attuali metodi di riabilitazione in molti casi falliscono nella generalizzazione delle competenze quando il soggetto si trova in contesti reali. Questo, nelle persone nello Spettro Autistico è strettamente correlato con i sintomi nucleari, specificatamente con le difficoltà degli aspetti pragmatici della comunicazione e dell’interazione sociale, come anche le rigidità e l’insistenza nelle routine, ma è stato anche riconosciuto come sia correlabile alle particolari strategie di trattamento.