Ha aperto un armadio, preso un bicchiere e l’ha riempito sotto al dispenser dell’acqua. Erano anni che l’uomo, paralizzato da un ictus, sognava di tornare a bere da solo. Lo immaginava di continuo, e proprio il fatto che il suo cervello potesse pensare di aprire un armadio, prendere una tazza e riempirla sotto al rubinetto ha reso questa impresa possibile.
Il braccio robotico
In mezzo, tra il pensiero e l’azione, i ricercatori dell’università della California a San Francisco (Ucsf) hanno posizionato un braccio robotico. A guidare questo braccio sono gli elettrodi collegati con la superficie del cervello. Sono loro a raccogliere i pensieri dell’uomo, che si manifestano in deboli correnti elettriche create dai neuroni.
L’uomo seguito all’Ucsf sta usando il braccio robotico da sette mesi, come racconta l’articolo scientifico pubblicato oggi su Cell. Se altri esperimenti in precedenza avevano usato la tecnica degli elettrodi collegati ai neuroni, braccia e gambe artificiali si erano sempre mossi con la forza del pensiero per pochi giorni, prima di perdere efficienza. Oggi, a differenza del passato, i neuroscienziati hanno usato l’intelligenza artificiale per compiere l’impresa più difficile di questo tipo di studi: capire cosa dice il cervello.
Il ruolo dell’intelligenza artificiale
"Noi esseri umani e l’intelligenza artificiale abbiamo mescolato le nostre conoscenze. E’ questo il futuro per le interfacce uomo-computer. Solo così potremmo ottenere movimenti sofisticati, simili a quelli della vita reale” ha spiegato Karunesh Ganguly, coordinatore dell’esperimento, neuroscienziato dell’Ucsf.
Il linguaggio del cervello è fatto di scariche elettriche. In caso di ictus, gli impulsi dei neuroni non arrivano più a muovere i muscoli. Si usano allora degli elettrodi per captarli e trasmetterli a un braccio robotico. In mezzo però c’è la parte più difficile: comprendere questi segnali. Il compito consiste nell’associare a ciascun impulso elettrico di ciascun neurone il suo significato esatto, cioè il movimento che si desidera compiere. Questo lavoro di traduzione è sempre stato la parte più difficile del campo delle interfacce cervello-computer.
Sette mesi, una durata record
Anche quando, con molto allenamento, negli esperimenti del passato il paziente e i ricercatori imparavano a sintonizzare i segnali elettrici del cervello con il movimento desiderato, il dialogo durava pochi giorni, poi si spegneva.
I neuroni infatti, proprio per effetto dell’apprendimento, avevano già cambiato la loro conformazione. Quelli accesi ieri non erano più quelli accesi il giorno prima. Proprio la plasticità e la capacità di adattamento del cervello impedivano al braccio robotico di imparare il suo linguaggio una volta per tutte.
I ricercatori di San Francisco hanno cercato aiuto allora nell’intelligenza artificiale. La sua bravura sta proprio nel trovare significati in mezzo a tante variabili all’apparenza incontrollabili. Aggiungendo all’asse cervello-elettrodi-braccio robotico anche un traduttore dotato di intelligenza artificiale, lo strumento ha continuato a funzionare anche dopo i primi giorni, adattandosi in continuazione al variare della conformazione dei neuroni.
La concorrenza di Musk
L’esperimento, condotto a San Francisco, ha avuto successo anche grazie all’aiuto di quei National Institutes of Health che oggi si trovano sotto alla scure di Elon Musk e del suo Doge, il dipartimento dell’efficienza governativa. Il campo delle interfacce cervello-robot, dal punto di vista della fama mediatica, è dominato dall’azienda privata Neuralink fondata proprio da Elon Musk e guidata dalla madre di quattro dei sui quattordici figli, in un circuito di conflitti d’interesse che potrebbe rendere più difficili esperimenti simili in futuro in un regime di ricerca pubblica.
Quanto a Neuralink, i comunicati stampa più che le pubblicazioni scientifiche fanno sapere che l’impianto degli elettrodi nel cervello è già avvenuto in alcuni pazienti, che sono stati capaci di interagire con dei computer grazie all’attività elettrica dei neuroni.
Il primo esperimento di questo genere risale al 2006, quando la Brown University di Providence e il Massachusetts General Hospital di Boston permisero a un uomo di muovere un cursore su un computer e di selezionare delle lettere (40 al minuto) nell’ambito del progetto BrainGate. Oggi il paziente di San Francisco è in grado di afferrare oggetti, muoverli e deporli. E l’uso dell’intelligenza artificiale, che è solo agli albori in questo campo, promette di rendere i movimenti ancora più precisi e naturali.
