L’ABILITÀ NELLA SCRITTURA A MANO SPECCHIO DELLE FUNZIONI CEREBRALI

Uno studio coordinato dall’Università La Sapienza propone un sistema di monitoraggio in remoto dei pazienti neurologici basato su algoritmi in grado di analizzare la grafia

Per alcuni scrivere con una penna su un foglio è divenuto un gesto obsoleto, scalzato dal computer o dallo smartphone. Per altri invece è quasi una mania, connessa ai ricordi dell’infanzia e all’abitudine di usare inchiostro e carta. Per tutti andrebbe ricordato che scrivere a mano non è un compito banale ma è frutto di azioni coordinate fra mente e mano. Proprio sulla scrittura, e in particolare sulla grafia dei pazienti neurologici, si è concentrato un gruppo di ricercatori del dipartimento di Neuroscienze umane dell’Università La Sapienza di Roma con la collaborazione dei dipartimenti di Ingegneria dell’informazione, elettronica e telecomunicazioni dello stesso ateneo, con l’Irccs Neuromed di Pozzilli e con il dipartimento di Neurologia dell’Università di Cincinnati in Ohio.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Frontiers in Aging Neuroscience. Gli autori sono partiti dall’assunto che la scrittura a mano è un compito cognitivo e motorio acquisito di particolare complessità, che può offrire un’interessante finestra di osservazione sulle funzioni del cervello. Per questo motivo, il monitoraggio della scrittura fornisce informazioni biologiche utili, soprattutto nei pazienti neurologici. I disturbi della scrittura sono infatti frequentemente osservati in soggetti affetti da malattie neurodegenerative, come ad esempio nel Parkinson la micrografia, cioè la tendenza a rimpicciolire progressivamente le lettere, e nell’Alzheimer la agrafia, ovvero l’incapacità di scrivere un pensiero.

Lo studio propone un innovativo sistema di monitoraggio a distanza dei pazienti, basato sull’analisi della scrittura da parte di algoritmi capaci di rilevare alcuni “pattern” attribuibili all’invecchiamento fisiologico di soggetti sani. I ricercatori hanno reclutato 156 soggetti sani e destrimani. Li hanno suddivisi in tre classi di età: 51 giovani tra i 18 e i 32 anni, 40 adulti di età compresa tra 37 e 57 anni e, infine, 63 soggetti in età adulta avanzata, ovvero tra i 62 e i 90 anni. A ognuno di essi è stato chiesto di scrivere con una penna a sfera nera il proprio nome e cognome per dieci volte su un foglio di carta bianca e, successivamente, di fotografare il proprio campione di scrittura con uno smartphone e inviarlo agli autori.

«Il principale traguardo scientifico del nostro studio consiste nella accuratezza dell’analisi automatica della scrittura con algoritmi di intelligenza artificiale, in grado di obiettivare la progressiva riduzione di ampiezza dei caratteri dovuta all’invecchiamento fisiologico e, quindi, di attribuire ogni campione di scrittura a una specifica fascia d’età dell’autore», spiega Antonio Suppa coordinatore del lavoro e ricercatore presso il dipartimento di Neuroscienze Umane della Sapienza. «Sebbene –continua Suppa - ricerche precedenti avessero già dimostrato cambiamenti nella destrezza della scrittura legati all’aumento dell’età, per analizzare una grande quantità di dati nell’ambito della telemedicina si rendevano necessari approcci basati su tecniche di analisi più complesse come il machine learning».

Il sistema proposto nello studio potrebbe essere secondo gli autori un’alternativa alla consueta valutazione clinica ambulatoriale dei pazienti neurologici. Per svilupparlo sarebbe importante individuare nuovi strumenti di telemedicina che consentano una diagnosi precoce e obiettiva, monitorando la gravità della malattia e migliorando così la gestione clinica remota dei pazienti con malattie neurodegenerative. In questo modo si potrebbe avere un mezzo sicuro, accessibile e ampiamente disponibile in grado di raccogliere facilmente le informazioni biologicamente rilevanti.

«L’analisi della scrittura con algoritmi di intelligenza artificiale è stata svolta grazie all’utilizzo di una rete neurale convoluzionale, ovvero una rete artificiale specializzata per l’elaborazione di immagini e segnali digitali - in grado di convertire automaticamente i caratteri in parametri di interesse. Si tratta di un metodo semplice, ecologico, a basso costo e di facile utilizzo in diversi ambiti. Infatti, oltre alle notevoli implicazioni nel campo neurologico, può contribuire, ad esempio, alla datazione storica di un determinato documento, grazie alla valutazione automatica dell’età della persona che lo ha scritto. In particolare, in ambito medico-legale potrebbe facilitare la datazione di un testamento al momento della stesura o della firma», aggiunge Simone Scardapane, co-autore dello studio. In finale l’auspicio del team di ricerca è che l’analisi della scrittura da remoto, mediante algoritmi di intelligenza artificiale, possa costituire in futuro un innovativo indicatore di invecchiamento per aiutare la diagnosi di malattie in costante aumento, come le neurodegenerative. (E. G.)

“Il principale traguardo scientifico del nostro studio consiste nella accuratezza dell’analisi automatica della scrittura con algoritmi di intelligenza artificiale”.

Una Rete Per La Telemedicina

La missione 6 del Piano nazionale di ripresa e resilienza dedicata alla sanità stanzia oltre 15 miliardi di euro. Di questi, uno verrà destinato alla implementazione della telemedicina nel nostro Paese. I servizi in remoto infatti sono una parte della riprogettazione della sanità territoriale che vedrà la luce grazie al finanziamento. Per consentire la rivoluzione organizzativa e tecnologica, l’Agenzia per i servizi sanitari regionali (Agenas) ha prodotto un documento sulla Piattaforma di telemedicina e sull’ecosistema del Fascicolo sanitario elettronico (Fse), per collegare i due progetti e consentire la fruizione delle informazioni.