Esoscheletri e conflittualità cerebrale

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Esoscheletri
Un nuovo studio suggerisce che questi dispositivi possono essere dei cattivi partner a livello lavorativo annullandone i benefici - ph@flickr.com

Secondo un recente studio che sta facendo parecchio discutere, gli Esoscheletri, dispositivi indossabili creati per alleviare le fatiche lavorative, potrebbero non apportare i benefici sperati.

Infatti, questi apparecchi cibernetici utilizzati dai lavoratori nelle catene di montaggio o nei magazzini per alleviare lo stress sulla parte bassa della schiena – possono entrare in conflitto con le risorse necessarie per il cervello durante il periodo di lavoro; annullando i vantaggi fisici di indossarli, come suggerisce un nuovo studio.

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Esoscheletri e il conflitto con le azioni del cervello

Lo studio, pubblicato recentemente sulla rivista Applied Ergonomics, ha scoperto che quando le persone indossano esoscheletri mentre svolgono compiti che richiedono di pensare alle loro azioni, il loro cervello fa gli straordinari e il loro corpo entra in competizione con gli esoscheletri piuttosto che lavorare in armonia con loro. La tesi indica che i dispositivi possono gravare abbastanza sul cervello, tanto da annullare i potenziali benefici per il corpo.

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È quasi come ballare con un pessimo partner”; ha detto William Marras, autore senior dello studio, professore di ingegneria dei sistemi integrati e direttore del The Ohio State University Spine Research Institute.

“L’esoscheletro sta cercando di anticipare le tue mosse, ma non sta andando bene; quindi combatti con l’esoscheletro, e questo causa un cambiamento nel cervello che altera il reclutamento muscolare. Ciò potrebbe causare maggiori forze sulla parte bassa della schiena, potenzialmente portando a dolore e possibili lesioni”.

Per lo studio, i ricercatori hanno chiesto a 12 persone – sei uomini e sei donne – di sollevare ripetutamente una palla medica in due sessioni di 30 minuti. In una delle sessioni, i partecipanti hanno indossato un esoscheletro. Nell’altra, non l’hanno fatto.

La ricerca

L’esoscheletro, che è attaccato al petto e alle gambe dell’utente, è progettato per aiutare a controllare la postura e il movimento durante il sollevamento per proteggere la parte bassa della schiena e ridurre la possibilità di lesioni.

I ricercatori hanno usato sensori a infrarossi per valutare l’attività cerebrale dei partecipanti; e hanno misurato la forza sulla parte bassa della schiena di ogni partecipante durante ogni sessione. Hanno anche monitorato il numero di volte che ogni partecipante è stato in grado di sollevare la palla medica in ogni sessione.

Poi, in sessioni separate, hanno chiesto a quegli stessi partecipanti di eseguire lo stesso compito; ovvero sollevare una palla medica per 30 minuti, in una sessione indossando un esoscheletro. Tuttavia,  hanno aggiunto un compito mentale: hanno avuto i partecipanti sottrarre 13 da un numero casuale tra 500 e 1.000 ogni volta che hanno sollevato la palla.

Hanno scoperto che quando i partecipanti stavano semplicemente sollevando e abbassando la palla, l’esoscheletro ha leggermente ridotto il carico sulla parte bassa della schiena dei partecipanti. Ma quando i partecipanti dovevano fare calcoli nella loro testa mentre sollevavano e abbassavano la palla, questi benefici sparivano.

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“Anche se gli operai che usano l’esoscheletro in una catena di montaggio non devono fare calcoli nella loro testa, qualsiasi tipo di sforzo mentale come lo stress psicologico o le istruzioni che devono seguire potrebbero avere lo stesso effetto”; ha spiegato Marras.

“Quando abbiamo guardato cosa stava succedendo nel cervello, c’era più competizione per quelle risorse cerebrali”, ha affermato Marras. “La persona stava facendo quella matematica mentale, ma il cervello stava anche cercando di capire come aiutare il corpo a interagire con l’esoscheletro; e questo ha confuso il modo in cui il cervello ha reclutato i muscoli per eseguire il compito”.

Quando questi muscoli competono tra loro, il cervello agisce in modo meno efficiente e le forze sulla schiena aumentano, secondo i ricercatori.

“Se sei un’azienda che spende centinaia o migliaia di dollari per ogni esoscheletro, c’è un’ottima possibilità che l’esoscheletro non stia facendo del bene ai tuoi dipendenti”; commentato Marras.

“Tutti gli esoscheletri non sono male, ma le persone sono disordinate e ognuno è diverso; bisogna usare gli esoscheletri con una certa intelligenza e una certa comprensione di ciò che il lavoro comporta”.

Questo studio è stato condotto presso lo Spine Research Institute dell’Ohio State, in collaborazione con i ricercatori della Texas A&M University.

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