Una tecnologia sviluppata sulla Terra, lanciata in orbita per essere testata nello spazio, per poi tornare di nuovo da noi terrestri. E’ già successo molte volte. E succede di nuovo: al centro c’è la necessità di capire i segreti del sonno, sia in assenza di gravità sia nel nostro letto. Dal sonno, infatti, dipendono salute e qualità della vita. Ora nasce Somniia Monitor: è il nome del progetto finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana e coordinato dall’Istituto Italiano di Tecnologia. Il risultato è lo sviluppo di una maschera super-smart. E’ sufficiente indossarla per analizzare il sonno in modo semplice, approfondito e non invasivo. L'ASI ha sostenuto il progetto 100% italiano con l'obiettivo di conoscere meglio l'impatto della vita nello spazio per gli astronauti che nelle future missioni sulla Luna e poi su Marte trascorreranno sempre più tempo al di là dell'orbita terrestre. Abbiamo parlato di questo dispositivo, sviluppato sotto il coordinamento del Centro per le Nanotecnologie Biomolecolari di Lecce dell’IIT, con Amy Amata Soriano, Project Manager dell’ASI. Dottoressa Soriano, i dispositivi per l'analisi del sonno sono sempre più numerosi: la maschera che lei ha progettato in che cosa si differenzia? "Oggi la polisonnografia rappresenta l'unico metodo clinico accurato per analizzare il sonno, ma è una tecnica complessa e invasiva. Richiede l'applicazione sul corpo del paziente di molti cavi tramite adesivi sul cranio, sull'addome, sul petto e sulle braccia. Inoltre, ostacola i movimenti e non permette un monitoraggio continuo. Deve, inoltre, essere eseguita in ospedale sotto la supervisione di medici e infermieri, limitando così l'analisi a una o due notti. Dall'altro lato, le alternative commerciali attuali, come gli smartwatch o gli anelli elettronici, sono comode, ma risultano poco accurate e scarsamente affidabili. La nostra maschera, quindi, colma questo divario: unisce l'accuratezza clinica all'usabilità domestica. E' una tecnologia unica a livello internazionale”. Come funziona e quali parametri è in grado di monitorare? "La maschera è dotata di sensori multipli e multifunzionali in grado di monitorare diversi parametri fisiologici contemporaneamente. Include sensori ottici per il battito cardiaco e di temperatura per il monitoraggio termico facciale, oltre a sensori inerziali per misurare i movimenti della testa durante la notte, elettrodi auricolari e frontali per registrare sia l'attività elettroencefalografica sia l'elettrocardiogramma. La vera novità, poi, è l'integrazione di un sensore piezoelettrico sviluppato interamente dall'IIT di Lecce. Questo sensore misura le micro-deformazioni meccaniche della pelle e, grazie a questi input, riesce a registrare le fasi della respirazione, il battito cardiaco e i movimenti oculari, tutti elementi fondamentali per identificare le diverse fasi del sonno, in particolare la fase REM. Questi dati vengono quindi raccolti in modo sincronizzato per costruire il cosiddetto ipnogramma, vale a dire la rappresentazione temporale degli stati del sonno, dalla veglia al sonno profondo e, appunto, alla fase REM, essenziale per valutare la qualità del riposo”. Come sono andati i test che avete svolto finora? "La maschera è stata testata su volontari in parallelo alla polisonnografia standard e i test hanno dimostrato un ottimo accordo tra i risultati del polisonnografia tradizionale e quelli della nostra maschera, confermando un elevato livello di comfort e usabilità anche per un uso prolungato. Per quanto riguarda i dati, questi vengono inviati in modalità wireless a un software remoto e, grazie ad algoritmi di IA, i segnali provenienti da sensori di natura diversa vengono integrati e sincronizzati per classificare gli stati del sonno e generare automaticamente dei report clinici dettagliati”. Quali sono le applicazioni potenziali che il vostro dispositivo può avere sulla Terra? “Sebbene sia stata concepita originariamente per lo spazio, le ripercussioni e il potenziale trasferimento tecnologico sulla Terra sono notevoli. In ambito medico, se entrasse a far parte di un protocollo clinico, permetterebbe un monitoraggio domiciliare accessibile e non invasivo. Il paziente potrebbe registrare i dati a casa propria per diversi giorni – come si fa con un holter – per poi portare i risultati al medico per l'analisi. Un'applicazione utilissima sarebbe quella in ambito pediatrico: sottoporsi alla polisonnografia classica è spesso un piccolo trauma per i bambini. Una maschera come la nostra risulterebbe molto più friendly e meno intrusiva. Infine, ci sono importanti applicazioni nei settori del wellness e dello sport: potrebbe essere usata da persone sane per monitorare e migliorare la qualità del sonno e per scopi di prevenzione”. Parliamo della destinazione principale: lo spazio. Perché è così vitale monitorare il sonno degli astronauti e quali difficoltà affrontano in orbita? "Negli ambienti extraterrestri i ritmi circadiani sono alterati: sulla Stazione Spaziale Internazionale, ad esempio, si sperimentano ben 16 albe e 16 tramonti ogni 24 ore, poiché la stazione compie un'orbita ogni 90 minuti. Inoltre, gli ambienti sono ristretti, rumorosi e costantemente illuminati da monitor e spie. A questo si aggiunge l'assenza di gravità. Gli astronauti non dormono in un letto, ma fluttuano all'interno di sacchi a pelo agganciati alle pareti. Tutto ciò mina pesantemente la qualità del riposo e può causare cali di attenzione e concentrazione, alterazioni dell'umore e un generale aumento del rischio psicologico. In una missione spaziale un calo di performance può diventare un fattore critico per la sicurezza dell'intero equipaggio. Monitorare accuratamente il sonno permette, quindi, di attuare contromisure personalizzate, come pianificare il risveglio dell'astronauta nel momento migliore della sua fase di sonno, prolungare o modulare i periodi di riposo e valutarne lo stato di stanchezza fisica e mentale”. Quando assisteremo all'effettivo utilizzo di questa maschera nelle missioni spaziali? "Al momento si tratta di un prototipo che ha già raggiunto un buon livello di maturità e ora si sta valutando l'opportunità di inserire la maschera nei prossimi voli sia a bordo dell'ISS sia all'interno di voli suborbitali. Non abbiamo ancora una data precisa per il lancio, poiché prima sarà necessaria una breve fase di ottimizzazione e finalizzazione del prototipo”.