Caratterizzazione di una coclea artificiale bio-ispirata = Characterization of a Bio-Inspired Artificial Cochlea

L'impianto cocleare è una neuroprotesi in grado di ripristinare l'udito in persone affette da perdita uditiva. Essa è una delle neuroprotesi più diffuse al mondo e come tale ha subito un notevole sviluppo durante gli anni, al fine di affrontare sempre più efficacemente il problema clinico. L'obiettivo di tale impianto è andare a stimolare la parte più interna dell'orecchio: la coclea. La coclea è costituita da una struttura a spirale che presenta una diversa sensibilità in frequenza in base alla posizione. Questo effetto viene indicato con il termine "tonotopia". Il primo obiettivo di questa tesi è di passare in rassegna la tecnologia esistente nel settore degli impianti cocleari, mettendo in evidenza vantaggi e svantaggi, e relativa adeguatezza a diversi casi clinici. Il secondo obiettivo della tesi è di valutare l'efficacia di un nuovo tipo di sensore tonotopico passivo bioispirato che possa contribuire alla tecnologia degli impianti cocleari. Gli impianti cocleari tradizionali sfruttano la corrente elettrica per stimolare la coclea in punti ben specifici al fine di sfruttare la tonotopia di quest'ultima. Il sensore artificiale proposto, invece, è passivo, e sfrutta le onde acustiche/meccaniche per effettuare la stimolazione, simulando il comportamento della coclea. Per come è realizzato, questo dispositivo ha una tonotopia invertita rispetto a quella naturale. Per caratterizzare il sensore e valutarne la tonotopia, è stata svolta una caratterizzazione sperimentale della sua risposta in frequenza. Successivamente, per valutare se esso è in grado di effettuare una discriminazione del parlato in modo simile agli impianti cocleari presenti in commercio, è stato effettuato un test di riconoscimento vocale basato sulla sua risposta in frequenza. Le prove sperimentali hanno confermato il comportamento tonotopico del sensore e mostrato un buon livello di affidabilità nella discriminazione del parlato, nonostante la semplicità della struttura e il suo funzionamento passivo. Questi risultati sono promettenti per la realizzazione di impianti cocleari futuri funzionanti a bassa potenza, con un alto livello di affidabilità.