Che aspetto ha un pensiero?

Le interfacce cervello-macchina sono più recenti. Negli ultimi due decenni, neuroscienziati e ingegneri hanno fatto progressi significativi nello sviluppo di tecnologie che consentono loro di ascoltare l’attività cerebrale e di utilizzare i dati cerebrali per consentire alle persone di controllare computer e arti protesici solo con il pensiero.

La tecnologia non è ancora comune e le prime versioni potevano essere utilizzate solo in laboratorio. Scienziati come Rapoport stanno lavorando a nuovi dispositivi più efficaci, meno invasivi e più pratici. Lui e i suoi colleghi hanno sviluppato un dispositivo in miniatura che adatta 1.024 minuscoli elettrodi su una scheggia di pellicola a forma di nastro spessa appena 20 micron, circa un terzo della larghezza di una ciglia umana.

La stragrande maggioranza di questi elettrodi è progettata per captare l’attività cerebrale. Il dispositivo stesso è progettato per essere alimentato da una batteria ricaricabile impiantata sotto la pelle nel torace, come un pacemaker. E da lì, i dati potrebbero essere trasmessi in modalità wireless a un computer esterno al corpo.

A differenza di altri elettrodi aghiformi che penetrano nel tessuto cerebrale, Rapoport afferma che il suo array di elettrodi “non danneggia affatto il cervello”. Invece di essere inseriti nel tessuto cerebrale, gli array di elettrodi sono disposti su una pellicola sottile e flessibile, introdotti attraverso una fessura nel cranio e posizionati sulla superficie del cervello.

Da lì, possono registrare cosa fa il cervello quando la persona pensa. In un caso, il team di Rapoport ha inserito il suo array di elettrodi nel cranio di un uomo che stava subendo un intervento chirurgico al cervello per curare una malattia. È stato tenuto sveglio durante l’operazione in modo che i chirurghi potessero assicurarsi di non danneggiare nessuna regione vitale del suo cervello. E per tutto il tempo, gli elettrodi raccoglievano i segnali elettrici dai suoi neuroni.

Ecco come si presentava l’attività:

“In questo video, che ho convertito in GIF per questa newsletter, puoi vedere il modello di attività elettrica nel cervello dell’uomo mentre recita i numeri. Ogni punto rappresenta la tensione rilevata da un elettrodo sulla matrice nel cervello dell’uomo, su una regione coinvolta nel linguaggio. I rossi e gli arancioni rappresentano tensioni più elevate, mentre i blu e i viola rappresentano quelle più basse. Il video è stato rallentato di 20 volte, perché “i pensieri accadono più velocemente di quanto l’occhio possa vedere”, afferma Rapoport.

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Questo approccio consente ai neuroscienziati di visualizzare cosa accade nel cervello quando parliamo e quando pianifichiamo di parlare. “Possiamo decodificare la sua intenzione di dire una parola prima ancora che la dica”, afferma Rapoport. “È importante: gli scienziati sperano che le tecnologie interpretino questi tipi di segnali di pianificazione per aiutare alcuni individui a comunicare“.

Per il momento, Rapoport e i suoi colleghi stanno testando i loro elettrodi solo su volontari che hanno già in programma un intervento chirurgico al cervello. Gli elettrodi vengono impiantati, testati e rimossi durante un’operazione pianificata. L’azienda ha annunciato a maggio che il team aveva battuto un record per il maggior numero di elettrodi posizionati su un cervello umano in qualsiasi momento: ben 4.096.

Rapoport spera che la Food and Drug Administration statunitense approvi il suo dispositivo nei prossimi mesi. “Ciò sbloccherà… quello che speriamo sarà un nuovo standard di cura“, afferma.