Le aziende tecnologiche testano sempre nuovi modi di interazione tra persone e computer: basti pensare a iniziative come Google Glass, Apple Watch e Alexa di Amazon. Probabilmente ne hai utilizzato almeno uno.
Ma l’opzione più radicale è stata sperimentata da meno di 100 persone in tutto il mondo: coloro che hanno vissuto per mesi o anni con interfacce cervello-computer impiantate, note come BCI.
Le interfacce a comunicazione interconnessa (BCI) impiantate sono elettrodi inseriti nel cervello di persone paralizzate, che consentono loro di utilizzare movimenti immaginari per inviare comandi dai loro neuroni, tramite cavo o radio, a un computer. In questo modo possono controllare un cursore sullo schermo o, in alcuni casi, persino produrre un parlato.
Di recente questo campo ha mosso alcuni passi verso applicazioni pratiche. Sono in corso circa 25 sperimentazioni cliniche con impianti BCI. E quest’anno, i lettori del MIT Technology Review hanno selezionato le interfacce cervello-computer come una delle novità nella loro lista annuale delle 10 tecnologie rivoluzionarie, pubblicata a gennaio.
Le interfacce cervello-computer hanno avuto una vittoria schiacciante e sono diventate quella che oggi chiamiamo “l’undicesima tecnologia rivoluzionaria”. Hanno battuto tre finalisti: monitor continui del glucosio, deepfake iperrealistici e satelliti per il rilevamento del metano.
L’impressione di progresso viene da un piccolo gruppo di aziende che stanno reclutando attivamente volontari per testare le BCI negli studi clinici. Sono: Neuralink, sostenuta dalla persona più ricca del mondo, Elon Musk; Synchron con sede a New York; e la neuroscienza cinese Neuracle.
Ciascuno di essi sta conducendo delle sperimentazioni con l’obiettivo finale di ottenere l’approvazione per la vendita sul mercato del primo BCI impiantabile.
“La chiamo l’era della traduzione”, afferma Michelle Patrick-Krueger, una ricercatrice scientifica che ha condotto un’indagine dettagliata sugli studi BCI insieme al neuroingegnere Jose Luis Contreras-Vidal dell’Università di Houston. “Negli ultimi anni ci sono stati notevoli investimenti privati. Questo genera entusiasmo e consente alle aziende di accelerare.”
Si tratta di un grande cambiamento, poiché per anni le BCI hanno funzionato più come trucchi da salotto della neuroscienza, generando molti titoli ma poco aiuto reale per i pazienti.
Patrick-Krueger afferma che la prima volta che una persona ha controllato il cursore di un computer con un impianto cerebrale è stato nel 1998. Da allora in poi, i progressi sono stati lenti: i ricercatori universitari trovavano un volontario, installavano un impianto e conducevano studi per mesi o anni.
Patrick-Krueger afferma di essere riuscito, nell’arco di 26 anni, a documentare solo 71 pazienti che hanno controllato un computer direttamente tramite i loro neuroni.
Ciò significa che è più probabile che tu conosca qualcuno che ha vinto alla lotteria Mega Millions rispetto a qualcuno che ha un’interfaccia cervello-computer.
Questi studi hanno dimostrato che le persone possono usare i loro neuroni per giocare a Pong, muovere un braccio robotico e persino parlare attraverso un computer. Tuttavia, tali dimostrazioni non offrono alcun aiuto pratico alle persone affette da paralisi abbastanza gravi da trarre beneficio da un computer controllato dal cervello, poiché tali impianti non sono ancora ampiamente disponibili.
“Una cosa è farli funzionare, un’altra è capire come implementarli su larga scala”, afferma Contreras-Vidal. “Inoltre, dietro ogni grande notizia è probabile che si nascondano problemi tecnici che devono essere risolti.” Tra queste domande rientrano: quanto può durare un impianto e quanto controllo offre effettivamente ai pazienti.
Ora tre aziende stanno conducendo studi clinici più ampi per cercare di risolvere questi interrogativi e spianare la strada a un prodotto reale.
Una di queste aziende, Synchron, utilizza uno stent con elettrodi, chiamato “stentrode”, che viene inserito in un vaso cerebrale attraverso una vena del collo. Synchron ha già impiantato il suo stentrode in 10 volontari: sei negli Stati Uniti e quattro in Australia, il numero più alto di volontari simultanei segnalato da qualsiasi gruppo BCI.
Lo stentrode capta segnali cerebrali limitati, offrendo agli utenti solo un segnale di controllo di base “on/off”, o quello che Synchron chiama “interruttore”. Questo non permetterà ad esempio a una persona paralizzata di usare Photoshop. Ma è sufficiente per navigare nei menu del software o selezionare i messaggi predefiniti.
Tom Oxley, CEO di Synchron, afferma che il vantaggio dello stentrode è che è “il più semplice possibile”. Lui ritiene che questo renderà la sua interfaccia cervello-computer “scalabile” per più persone, soprattutto perché la sua installazione non richiede interventi chirurgici al cervello.
Synchron potrebbe essere all’avanguardia, ma è ancora in fase esplorativa. Non è ancora stato programmato uno studio “fondamentale”, ovvero quello utilizzato per convincere le autorità di regolamentazione a consentire la commercializzazione di una versione specifica del dispositivo. Pertanto non è ancora prevista alcuna previsione per il lancio di un prodotto.
Nel frattempo, Neuralink ha rivelato che tre volontari hanno già ricevuto il suo impianto, l’N1, che consiste in più fili sottili di elettrodi inseriti direttamente nel cervello attraverso un foro praticato nel cranio.
Un maggior numero di elettrodi implica una maggiore cattura dell’attività neurale. Il primo volontario di Neuralink, Noland Arbaugh, ha dimostrato come è possibile muovere un cursore sullo schermo in due dimensioni e cliccare, il che gli consente di giocare a videogiochi come Civilization o a scacchi online.
Infine, Neuracle afferma di star conducendo due sperimentazioni in Cina e una negli Stati Uniti. L’impianto è costituito da una rete di elettrodi posizionati sulla superficie del cervello. In un rapporto, l’azienda ha affermato che un volontario paralizzato sta utilizzando il sistema per stimolare gli elettrodi sul suo braccio, facendo sì che la sua mano si chiuda in un movimento di presa.
Ma i dettagli sono ancora scarsi. Un dirigente della Neuracle si è limitato a dire che “diverse” persone hanno ricevuto l’impianto.
Poiché il numero dei pazienti trattati con Neuracle non è pubblico, questi non sono stati inclusi nel conteggio di Patrick-Krueger. Infatti, circa un quarto dei volontari con impianti cerebrali non compare ancora nella letteratura medica, quindi ha dovuto basarsi sui comunicati stampa o sulle e-mail inviate direttamente ai team di ricerca per contarli.
La ricerca di Patrick-Krueger sulle interfacce BCI ha prodotto anche altri spunti. Secondo i loro dati, gli impianti durano fino a 15 anni, più della metà dei pazienti si trova negli Stati Uniti e circa il 75% dei destinatari di BCI sono uomini.
Ma i dati non possono rispondere alla grande domanda: se le interfacce cervello-computer impiantabili si evolveranno davvero da semplici dimostrazioni a prodotti accessibili, del tipo che aiutano molte persone.
“Nei prossimi cinque-dieci anni, tutto questo si tradurrà in un prodotto o rimarrà limitato alla ricerca”, afferma Patrick-Krueger. “Ma sono molto fiducioso che ci sarà una svolta.”
( fontes: MIT Technology Review)
