Con la ricerca scientifica in un contesto internazionale di collaborazione interdisciplinare, Casa Paganini elabora nuove tecnologie e sistemi multimediali interattivi, unite all’Arte come coadiuvante alle terapie e riabilitazione.
Lugano, 15 Febbraio 2021
Casa Paganini – un centro di ricerca dove l’Arte incontra l’intelligenza artificiale per la Salute
Nel 2005 nasce a Genova Casa Paganini, un centro di ricerca interdisciplinare frutto di una convenzione quadro tra Regione Liguria, Comune e Ateneo genovese che partecipa con il DIBRIS (Dipartimento della Scuola Politecnica).
Una delle principali finalità della ricerca scientifica di Casa Paganini consiste nella sfida di leggere e interpretare, attraverso l’elaborazione di nuove tecnologie, le qualità affettive, emozionali e sociali del movimento. Riuscire a vedere con gli strumenti tecnologici il segreto paesaggio di passioni che il gesto rivela è un obiettivo ambizioso che apre una ampia gamma di sviluppi applicativi.
I sistemi multimediali interattivi per l’analisi del movimento, individuale e in gruppo, sono progettati per supportare la realizzazione di esperienze per terapia e riabilitazione, per anziani o bambini, oppure per progettare nuove interfacce e sistemi per la fruizione attiva di contenuti culturali in musei e centri della scienza, per sperimentazione e validazione della ricerca in progetti artistici.
“In passato abbiamo ad esempio collaborato con il compositore Luciano Berio per la realizzazione delle interfacce e dei sistemi interattivi per due sue opere: Outis (Teatro alla Scala, Milano) e Cronaca del Luogo (Festival di Salisburgo). La possibilità di partecipare a progetti artistici consente di ripensare e rivedere con occhi diversi i risultati della nostra ricerca scientifica”, afferma il prof. Antonio Camurri che dirige il centro.
Trans-disciplinarità e cross-fertilization
Pur essendo parte di una scuola politecnica, il centro ha uno staff arricchito dalla presenza di competenze solitamente percepite come molto lontane.
“Io sono un ingegnere informatico, altri provengono dalle scienze cognitive e dalla psicologia sperimentale, dal mondo delle arti performative (danza, musica), del sonic design, da altre discipline scientifiche come la ricerca operativa e le reti neurali. Nicola Ferrari è docente in letterature comparate e diplomato in composizione, così come il collega Corrado Canepa, compositore ed esperto di sistemi interattivi. Paolo Coletta e Simone Ghisio, ingegneri informatici e software architects”.
L’approccio si basa sulla trans-disciplinarità, unendo aspetti scientifici che discendono dalle Scienze Umane, dalle Arti, dall’Ingegneria, dalle Scienze Cognitive, attraverso un approccio scientifico rigoroso, e puntando a risultati concreti.
La comunicazione tra esseri umani, oltre che verbale, è costituita per oltre l’80% da segnali non verbali. Parlando, utilizziamo la prosodia, i gesti, i movimenti delle braccia e del corpo, attitudini posturali, espressioni del viso.
“Il nostro lavoro si concentra sulla analisi e predizione automatica di indizi relativi al comportamento non verbale, all’espressività e alle emozioni, a segnali sociali non verbali espressi attraverso i movimenti del corpo: queste sono le parole chiave della nostra ricerca. Il nostro obiettivo è sviluppare tecnologie per indagare la natura di questi complessi fenomeni”.
Questa ricerca nell’ambito della Salute viene orientata a rilevare e analizzare segnali non verbali in anziani fragili o in bambini con problemi cognitivi e motori, allo scopo di supportare le capacità residue nello stabilire una relazione con altre persone, o per supportare attività di riabilitazione.
Terapie e progetti
Il Centro è parte di un laboratorio congiunto con l’ospedale pediatrico Giannina Gaslini di Genova, Ariel – Augmented Rehabilitation Interactive Environment/Ecological Lab – dell’Unità 1 dell’Ospedale Gaslini diretta dal Dottor Paolo Moretti.
“Nel campo della riabilitazione fisica e cognitive, lavoriamo insieme per trasformare la qualità del gesto in suono (interactive sonification), il suono in gioco e il gioco in cura. Lavoriamo con i fisioterapisti e con i bambini, sviluppando applicazioni interattive. Attraverso tecniche di interaction design, di gamification e di sonificazione interattiva sviluppiamo sistemi interattivi utilizzati dai fisioterapisti in percorsi di riabilitazione cognitivo-motoria, con bambini oncologici o con paralisi cerebrale o allettati per lungo tempo, che hanno ad esempio la necessità di fare esercizio fisico per riprendere il tono muscolare”.
Con serious game i fisioterapisti sono supportati nelle attività con bambini con paralisi cerebrale su sedia a rotelle, per favorire il raddrizzamento posturale ed evitare ulteriori danni alla colonna vertebrale, al collo, alla struttura scheletrica. Attraverso una “premialità” data dalla sonificazione controllata dal movimento, le musiche preferite dal bambino sono modificate in tempo reale in modo da stimolare il bimbo a raggiungere e rimanere col busto e la testa eretti. Il bambino impara a percepire la relazione tra l’elaborazione del suono e il suo sforzo nello stare diritto. Alcuni giochi, come questo appena descritto, HTCT – Head Trunk Control Trainer, sono stati approvati dal comitato etico e usati in reparto.
Più recentemente, nel progetto europeo ICT ASC-Inclusion, Casa Paganini ha sviluppato alcuni serious game per insegnare a bambini con autismo a riconoscere e ad esprimere emozioni attraverso il linguaggio del corpo (video).
Con il Progetto Europeo Care Here il centro ha lavorato sullo sviluppo di tecnologie multimediali interattive per autism, come ad esempio, installazioni interattive basate sul gioco successivamente utilizzate in due centri di terapia a Barcellona e a Londra, basate sul gioco.
Studi su cross-modalità indicano fondamenti scientifici sulla corrispondenza tra diversi canali sensoriali. Ad esempio, come uno stimolo visivo può essere “tradotto” in un equivalente (dal punto di vista percettivo) stimolo uditivo. “Su questo fronte abbiamo coordinato recentemente un progetto europeo Horizon 2020 ICTtriennale – Dance – una delle attività ha coinvolto la compagnia di danza di Virgilio Sieni, con cui abbiamo studiato tecnologie per “far vedere la danza a un non vedente”, e più in generale per aumentare la consapevolezza del proprio movimento a una persona non esperta di danza”.
Un percorso per la cura del dolore cronico
Sugli anziani fragili, con il Prof. Alberto Pilotto, primario del reparto di Geriatria dell’Ospedale Galliera di Genova, Casa Paganini ha iniziato un percorso per supportare gli interventi su anziani fragili attraverso tecnologie interattive e contenuti culturali. Il lavoro è ispirato da un precedente del 2016 con l’ospedale UCL di Londra sulla progettazione di sistemi interattivi per la cura del dolore cronico che spesso permane anche dopo l’eliminazione della causa.
“Abbiamo creato esercizi per far muovere le persone e distrarle rispetto al dolore, attraverso una sonificazione in tempo reale di qualità del movimento. Immaginate una esplorazione del paesaggio sonoro di un bosco, in cui si sentono le foglie mosse dal vento, gli uccelli fino a una situazione finale (corrispondente alla esecuzione corretta del movimento e della postura) ricca e ariosa che stimola la curiosità, la creatività, l’esercizio fisico.”
Con il Galliera, Casa Paganini lavora nella progettazione di strumenti di intelligenza artificiale che integrano gli aspetti multi-sensoriali multi-modali, interattivi, ispirati alle arti visive e al suono rivolti ad anziani a rischio di perdita della indipendenza e di demenza.
“La nostra idea è lavorare sul potenziale dell’arte come strumento per affrontare la fragilità, che è crescente nell’anziano, sia fisica che cognitiva, sia in ambito riabilitativo che di prevenzione, in ambienti interattivi risonanti esteticamente, capaci di supportare e incentivare cambiamenti nello stile di vita, ad esempio stimolando l’attività motoria”.
Arte e intelligenza artificiale si confermano grandi alleate della Salute, nella prevenzione e nei percorsi di cura.
Articolo a cura di:
-Antonio Camurri
Fondatore e Direttore Scientifico di Casa Paganini e InfoMus Lab
-Catterina Seia
Membro dell’Advisory Board di Fondazione IBSA; Presidente CCW Cultural welfare center; Co-Founder e Vice-Presidente della Fondazione Fitzcarraldo e Fondazione Medicina a Misura di Donna
