Un mini impianto cerebrale ha aiutato un uomo tetraplegico a scrivere

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Crediti: BrainGate.org

L’intelligenza artificiale e le nuove tecnologie ci aiutano anche a comunicare quando non possiamo. Un uomo paralizzato dal collo in giù a causa di un incidente è oggi riuscito a scrivere i suoi pensieri, non utilizzando le mani, ma attraverso la tecnologia. A venirgli in aiuto è un dispositivo, un mini impianto cerebrale, che trasforma lettere e parole pensate in testo realmente scritto sul foglio. Il dispositivo, frutto di un articolato lavoro di ricerca del gruppo di BrainGate, è un’interfaccia neurale (in inglese Brain-computer interface, ovvero interfaccia computer-cervello) che sfrutta sistemi di intelligenza artificiale per interpretare i segnali provenienti dal cervello e tradurli sul computer. L’esperimento è descritto in un lavoro su Nature.

Decodificare i segnali del cervello

Tutto nasce da recenti studi del gruppo di Krishna Shenoy, dell’università di Stanford, che ha decodificato l’attività neurale associata al linguaggio. Gli scienziati hanno rilevato cosa succede nel cervello, quali segnali si attivano, quando parliamo. Sulla base di queste conoscenze il gruppo, guidato da Frank Willett, ha poi scoperto e studiato tecnologie per far traslare i pensieri in parole scritte. Le tecnologie si basano su 2 piccoli sensori che registrano questi segnali e su algoritmi di Ai che traducono l’attività cerebrale in azioni, ad esempio spostando il cursore sullo schermo del computer.

Scrivere, dal pensiero al testo

Oggi i ricercatori, sempre coordinati da Shenoy, hanno coinvolto e testato il sistema, in un trial clinico chiamato BrainGate2, su un uomo di 65 anni. Il paziente era rimasto tetraplegico nel 2007 a causa di una importante lesione del midollo spinale. La ricerca aveva l’obiettivo di valutare la sicurezza e la precisione di questo sistema, dopo aver impiantato i sottili sensori nella corteccia motoria.

Nel test il volontario doveva immaginare se stesso mentre scriveva con una penna delle lettere e delle parole su un foglio. L’azione, dunque, veniva visualizzata e riprodotta quasi come se la persona stesse realmente scrivendo, in tutti i passaggi del pensiero e della scrittura. L’operazione è possibile grazie alle straordinarie abilità della nostra mente: il cervello, come spiegano gli autori, mantiene la capacità di compiere movimenti così precisi, anche se non messa in atto, per oltre 10 anni. Mentre il volontario si concentrava nel compito, gli elettrodi registravano i segnali cerebrali corrispondenti, che venivano poi interpretati dall’algoritmo. L’esito del test è stato molto positivo e l’uomo è riuscito a far scrivere al dispositivo 90 caratteri al minuto (circa 18 parole) con una precisione del 94% e fino al 99% utilizzando i sistemi di autocorrezione.

Aiutare tanti pazienti

Anche se preliminare, il risultato è promettente, sostengono gli autori, che puntano ad estendere e approfondire gli esperimenti. In questo caso, il paziente tetraplegico era in grado di parlare, ma il sistema potrebbe essere d’aiuto a chi ha perso anche la parola, come alcuni pazienti con la sclerosi laterale amiotrofica. Numerose patologie causano la paralisi degli arti superiori: ne sa qualcosa lo scrittore e giornalista francese Jean-Dominique Bauby, colpito da un grave ictus a soli 43 anni che lo ha reso completamente paralizzato tranne la palpebra sinistra. Nonostante questa condizione, Bauby riuscì a scrivere, col solo movimento dell’occhio, il libro Lo scafandro e la farfalla. “Chissà – commentano gli autori – che cosa avrebbe potuto fare con l’interfaccia di Frank Willett!”.

Riferimenti: Nature

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