nel cervello c'è un computer

articolo postato da luigi ranaldo
su mondo winguido, 05\05\2008, h. 15.16.

DAI VIDEOGAME ALLE TERAPIE

Ed ora, un po' di pubblicità

Nel cervello c'è un COMPUTER
Di LETIZIA GABAGLIO

*Caschi che leggono gli impulsi neurologici.
E chip che vengono installati nella testa. La nuova frontiera per
immergersi
completamente
nella realtà virtuale*

L'appuntamento è fissato per il 2033, anno in cui, secondo Ray Kurzweil,
inventore e futurologo, potremo immergerci completamente nella realtà
virtuale. O meglio, non ci sarà più divisione fra ciò che siamo abituati
a chiamare realtà e quello che oggi definiamo virtuale. In che modo?
"Per esempio grazie a computer della grandezza di una cellula sanguigna,
in grado di raggiungere il sistema nervoso e stimolarlo, oppure leggere
i nostri pensieri e trasmetterli a dispositivi fuori dal corpo", spiega
Kurzweil, inventore fra l'altro dello scanner e del sintetizzatore da
testo a voce (text-to-speech), alla Game Developers Conference 2008,
appena conclusa a San Francisco. "I videogiochi sono soltanto la punta
dell'iceberg, e quello che oggi vale in questo campo in futuro varrà per
tutti. Passeremo sempre più tempo in ambienti di realtà virtuale".

I giochi quindi fanno da apripista. Lo sanno bene quelli di Emotiv,
azienda di neuroingegneria che ha annunciato l'arrivo sul mercato per la
fine del 2008 di Epoc, il primo caschetto che legge l'attività del
cervello e la traduce in comandi che, inviati in modalità wi-fi, vengono
riconosciuti e interpretati da un videogioco. L'apparecchio usa una
tecnologia nota come elettroencefalografia non invasiva, la possibilità
cioè di registrare gli impulsi elettrici emessi dai circa 100 miliardi
di cellule nervose che compongono il cervello umano. "Contrariamente ad
altri apparecchi simili già usciti sul mercato, Epoc mi sembra abbia
qualche probabilità in più di leggere effettivamente le attività
cerebrali visto che gli elettrodi sono distribuiti su tutto il cranio,
anche se ritengo che gran parte dei segnali letti non sia di natura
cerebrale", spiega Febo Cincotti, ricercatore presso la Fondazione Santa
Lucia di Roma dove sta lavorando alla realizzazione di apparecchi simili.

Epoc è infatti solo una delle interfacce cervello computer - in inglese
'brain computer interfacing' o Bci - a cui stanno lavorando decine di
gruppi di ricerca in tutto il mondo. A partire dagli anni Settanta,
quando fu chiaro che l'elettroencefalogramma poteva essere usato per
costruire la comunicazione fra cervello e macchina, gli studi si sono
moltiplicati: le applicazioni vanno dai videogiochi fino alla
riabilitazione di persone che in seguito a malattie come la sclerosi
laterale amiotrofica, ictus o incidente, hanno perso in maniera parziale
o totale la capacità di controllare i muscoli. "Ci sono ormai molte
prove del fatto che quando una persona pensa di muovere un braccio si
attivano aree cerebrali definite che creano modelli di attività
neuronali che possono essere lette e interpretate", spiega ancora
Cincotti: "E che le Bci possono distinguere, per esempio, fra lo schema
che corrisponde al pensiero di muovere il braccio destro e quello
associato al movimento del braccio sinistro".

Le possibilità del caschetto di funzionare, cioè di far 'vivere'
realmente un personaggio all'interno di un videogioco, sono aumentate
dal fatto che Epoc non solo legge l'attività neuronale, ma anche i
movimenti muscolari della faccia e della testa. In questo modo il
giocatore può far ridere o piangere il proprio alter ego virtuale e
spostare l'angolo della sua visuale solo ruotando la testa. Alla Emotiv
affermano anche che il dispositivo è in grado di leggere gli stati
emozionali e di farli rivivere nell'avatar. "Sappiamo che è possibile
rilevare alcuni stati non volontari, per esempio lo stato di vigilanza",
precisa Cincotti: "Un'applicazione particolarmente utile in lavori che
obblighino a una costante attenzione, come nel caso del personale di
controllo ai metal detector negli aeroporti oppure dei guidatori di
camion. La Bci leggerebbe l'attività neuronale associata a una scarsa
vigilanza e potrebbe far scattare un segnale sonoro di allerta".

A meravigliare di più chi in questo campo lavora da anni è il prezzo a
cui Emotiv ha annunciato che lancerà Epoc: 299 dollari. "Se fosse
realmente così, e se l'apparecchio funzionasse, potremmo comprarne uno
stock, smontarli e utilizzarli per le nostre ricerche", afferma
Cincotti. Già, perchè un amplificatore di segnali biologici in Italia
non costa meno di mille euro. "Ma l'azienda americana avrà sicuramente
puntato sulla quantità per abbattere i costi". Insomma, solo alla fine
dell'anno si capirà se quella di Emotiv è stata una buona mossa
commerciale per attirare l'attenzione delle migliaia di visitatori della
Gdc oppure si trasformerà in un vero successo di mercato.

L'impressione, almeno da questa parte dell'Oceano, infatti, è che queste
tecnologie sebbene molto promettenti, non siano ancora mature. Per
questo la Commissione europea ha finanziato un grande progetto sulla
E-inclusion, Tobi (Tools for Brain Interaction), con ben 9 milioni di
euro: 13 gruppi di ricerca di tutta Europa impegnati nella realizzazione
di sistemi di comunicazione per chi soffre di disabilità motorie, per
chi ha necessità di riabilitazione e poi anche per il gioco. Le Bci
applicate ai videogame, infatti, non solo rispondono a esigenze di
mercato, ma sono utili anche a livello medico: consentirebbero per
esempio a un bambino disabile di giocare alla pari con suo fratello
normodotato. "Proprio grazie a questa mole di investimenti alcuni degli
apparecchi a cui stiamo lavorando potrebbero essere pronti nel giro di
tre anni", conclude Cincotti

Più lontano, forse non prima del 2033, come ha affermato Kurzweil a San
Francisco, sembra essere l'avvento delle neuroprotesi. In questo caso la
tecnologia è invasiva e la comunicazione fra neuroni e macchina è
garantita da un chip impiantato nel cervello. I primi esperimenti sono
stati finanziati dal Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency),
l'agenzia statunitense per la ricerca nella difesa, che intendeva così
cercare una soluzione per i soldati che in Iraq avevano perso gli arti:
permettere loro di comandare le protesi con la sola forza del pensiero.
"Tramite l'impianto non solo si può leggere l'attività del cervello, ma
si può anche stimolarlo, fornendo delle informazioni che arrivano dai
sensori posti sugli arti artificiali", spiega Stefano Vassanelli del
Dipartimento di Anatomia e Fisiologia Umana dell'Università di Padova,
coordinatore del progetto europeo CyberRat per la realizzazione di
un'interfaccia innovativa tra un chip e il cervello. La ricerca del
Darpa ha dato i primi risultati nel 2006: i pazienti sono riusciti a
muovere gli arti, ma in maniera piuttosto rozza e grossolana e senza
feedback dall'esterno.

I ricercatori di Pavia insieme a colleghi tedeschi, israeliani e del
Centro nazionale interuniversitario per le Scienze fisiche della materia
di Milano, stanno cercando di migliorare i problemi legati alla
biocompatibilità e alla stabilità del chip da impiantare: una volta
inserito nel cervello il dispositivo, infatti, crea una cicatrice che
potrebbe fare barriera e ridurre il segnale che viene inviato alla
protesi così come potrebbe deteriorarsi con il tempo. "Sono problemi che
cercheremo di valutare e risolvere, per ora negli animali da
laboratorio", spiega Vassanelli.

Rimane poi la questione del training. Quando questi dispositivi saranno
realtà, chi vorrà usarli dovrà addestrarsi a farlo. "è come imparare a
suonare uno strumento. Il cervello è molto plastico e può imparare a
modulare i propri segnali in modo che siano più leggibili da parte del
chip", racconta Vassanelli: "Si creano dei nuovi circuiti neuronali che
corrispondono ai comandi corretti".

Non è solo la macchina, quindi, che deve sintonizzarsi sul cervello
umano, ma anche viceversa. E solo il tempo potrà dirci quanto
l'allenamento necessario a far funzionare correttamente l'interfaccia
sia faticoso, se non addirittura nocivo, per la persona. "Ovviamente",
dice Cincotti, "a oggi non ci sono dati, perchè nessuno ha ancora
condotto degli studi, ma certo è una degli aspetti che dovremo tenere
sotto controllo". f