tecnologie e saperi tra università e impresa
Numero 17 | Anno 7 | NOVEMBRE 2017
Technology disclosure

CARTOGRAFIA 3D DELLO SPAZIO ACUSTICO

SPHERE: un approccio multisensoriale e motorio allo spazio acustico per la diagnosi e la riabilitazione

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di Francesco Pavani
è professore ordinario del Centro Interdipartimentale Mente/ Cervello e del Dipartimento di Psicologia e Scienze cognitive, Università di Trento e associato al CRNL di Lione.
Da una collaborazione tra il CIMeC dell’Università di Trento e il CRNL di Lione, un sistema che sfrutta le tecnologie della realtà virtuale per costruire la cartografia tridimensionale di localizzazione della fonte sonora.

L’ambiente acustico attorno a noi contiene spesso molteplici suoni: le voci dei parlanti vicini, il brusio di una conversazione lontana, il rumore di fondo di un ventilatore o i suoni di un televisore. Il nostro cervello riesce a dipanare questa complessa scena acustica grazie alle differenze percepite fra un suono e l’altro (una voce maschile rispetto ad una voce femminile) e grazie alla capacità di dare a ciascun suono una diversa posizione nello spazio. I disturbi uditivi cambiano la percezione della scena acustica, rendendo difficile o impossibile l’ascolto nel rumore. Per questa ragione le persone ipoacusiche si sentono a disagio nei contesti rumorosi, e scelgono frequentemente di limitare la loro vita sociale. Benché esistano oggi possibilità di recupero uditivo senza precedenti – quali le protesi digitali o gli impianti cocleari – nella pratica clinica la valutazione della percezione spaziale acustica è rara; è misurata attraverso strumentazioni che non consentono di cogliere la complessità della scena uditiva, e anche quando presente non si accompagna a proposte di programmi riabilitativi mirati. 

Una collaborazione fra il CIMeC dell’Università di Trento e il Centro di Ricerca di Neuroscienze di Lione (Francia) ha portato allo sviluppo di un sistema per una cartografia tridimensionale dello spazio acustico nelle persone ipoacusiche. Il sistema, denominato SPHERE, sfrutta tecnologie di realtà virtuale e di registrazione del movimento in tempo reale per guidare il posizionamento di un altoparlante nello spazio tridimensionale attorno alla persona, controllare con precisione le informazioni visive disponibili attraverso un visore di realtà virtuale immersiva, presentare gli stimoli acustici in posizioni definite dello spazio centrato sulla testa del partecipante e misurare la complessità della risposta motoria tracciando parallelamente i movimenti degli occhi, della testa e della mano. I risultati sono presentati attraverso un software di analisi multipiattaforma, che in maniera intuitiva aiuta a comprendere le distorsioni dello spazio acustico indotte dall’ipoacusia, offrendo quantificazioni sintetiche delle difficoltà della persona nel percepire la scena acustica. 

SPHERE costruisce cartografie 3D dello spazio acustico utilizzando tecnologie originariamente sviluppate per l’industria dell’intrattenimento (es., realtà virtuale per i video-giochi), economicamente accessibili e progettate per essere particolarmente stabili. La possibilità di misurazioni accurate, unite al controllo delle altre informazioni multisensoriali e motorie, consente di estendere l’utilizzo di SPHERE verso un approccio riabilitativo. Ricerche sono in corso presso il laboratorio Cognition Across the Senses, con sede a Rovereto e a Lione, per testare le potenzialità di addestramento alla percezione dello spazio acustico, con l’intento di definire le strategie e i parametri ottimali per implementare futuri protocolli di riabilitazione della percezione spaziale acustica e migliorare l’ascolto in rumore.