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Impianti cerebrali, siamo pronti per far entrare la tecnologia nella nostra testa?

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Gertrude è un maiale sistemato all’interno di paglia un recinto pieno di paglia. Durante la dimostrazione ha completamente ignorato telecamere e spettatori. Così come ha ignorato i 1.024 elettrodi che origliavano nel suo cervello. Ogni volta che il muso di Gertrude prendeva un dolcetto nella mano di un ricercatore, suonava un tintinnio musicale. Era il segnale dell’attività che si stava svolgendo nelle cellule nervose che controllano il suo muso.

Quei segnali acustici facevano parte della presentazione del 28 agosto 2020 della tecnologia di Neuralink, un’azienda con sede a San Francisco, in California. “Per molti versi, è un po’ come un Fitbit impiantato nel tuo cranio con fili minuscoli“. O è così che Elon Musk ha descritto la nuova tecnologia della sua azienda quel giorno.

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immagini di Gertrude il maiale e dei suoi segnali cerebrali
Ogni volta che il muso di Gertrude toccava qualcosa, le cellule nervose nel suo cervello emettevano segnali elettrici. Questi segnali sono stati rilevati da un dispositivo impiantato (segnali mostrati come linee ondulate in nero). Una tecnologia simile potrebbe un giorno aiutare le persone con paralisi o disturbi cerebrali. NEURALINK

I neuroscienziati studiano il cervello. Per decenni, molti di loro hanno registrato l’attività delle cellule nervose negli animali. Ma Musk e altri stanno cercando di fare molto di più. Tramite gli impianti cerebrali vogliono permetterci di salvare e rivivere perfettamente i nostri ricordi preferiti. O forse di giocare i videogiochi con il pensiero. Un giorno potremmo persino giocare le auto con la nostra mente.

braccialetto dell'elettrodo
Un braccialetto tempestato di elettrodi può rilevare piccoli impulsi nervosi sul polso. Il braccialetto (mostrato) utilizza l’elettromiografia. Rileva il comportamento delle cellule nervose che controllano i muscoli, ascoltando i segnali che si muovono dal cervello ai muscoli della mano. Il braccialetto consente agli utenti di giocare a scacchi in una stanza virtuale, controllare un avatar e digitare con piccoli movimenti senza tastiera, mouse o touch screen. La tecnologia è ancora in fase di sviluppo. CTRL-LABS

Alcuni scienziati hanno definito l’esibizione di Gertrude solo un’acrobazia per attirare l’attenzione. Ma Musk, il produttore delle auto Tesla, ha già sorpreso realizzato molte sue idee. “Non si può discutere un ragazzo che ha costruito la sua auto elettrica e l’ha mandata in orbita attorno a Marte“, dice Christof Koch. È un neuroscienziato presso l’Allen Institute for Brain Science di Seattle, nello stato di Washington.

I progressi nella tecnologia degli impianti cerebrali stanno arrivando rapidamente. Coprono anche una varietà di approcci. Alcuni potrebbero portare a cuffie esterne che potrebbero dire la differenza tra fame e noia. Gli elettrodi impiantati nel cervello potrebbero aiutare a tradurre le nostre intenzioni di parlare in parole reali. O potrebbero esserci braccialetti all’orizzonte che utilizzano gli impulsi nervosi per digitare senza una tastiera.

Oggi, le persone paralizzate stanno già testando tali tecnologie. Chiamate interfacce cervello-computer, traducono le intenzioni in azioni. Con i soli segnali raccolti dagli impianti cerebrali, queste persone sono in grado di fare acquisti online, comunicare e persino utilizzare un braccio protesico per sorseggiare da una tazza. 

Ma la capacità di ascoltare le chiacchiere del cervello, capirlo e forse anche modificarlo ha il potenziale per cambiare e migliorare la vita delle persone. E queste intercettazioni neurali possono aiutare in modi che vanno ben oltre la medicina.

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Tali tecnologie, però, sollevano interrogativi. Primo fra tutti: chi avrà accesso al nostro cervello e per quale scopo?

Impianti cerebrali per leggere i pensieri

Ricercatori e medici hanno cercato a lungo di estrarre informazioni dal cervello di qualcuno, senza fare affidamento sul parlare, scrivere o digitare. Questi impianti cerebrali potrebbero aiutare le persone il cui corpo non può più muoversi o parlare. Gli elettrodi impiantati possono registrare segnali nelle aree di movimento del cervello. Gli impianti cerebrali hanno permesso ad alcuni pazienti tetraplegici di controllare protesi robotiche.

Nel gennaio 2019, i ricercatori della Johns Hopkins University hanno impiantato elettrodi nel cervello di Robert “Buz” Chmielewski. Un incidente con il surf aveva impedito all’uomo di usare le braccia o le gambe. Utilizzando segnali raccolti da questi impianti cerebrali da entrambi gli emisferi del cervello, Chmielewski è stato in grado di controllare due braccia protesiche. Con loro, poteva usare contemporaneamente forchetta e coltello per nutrirsi. I ricercatori hanno annunciato in un comunicato stampa alla fine dell’anno scorso.

Altri ricercatori hanno decodificato i segnali rilevati dagli impianti cerebrali di un uomo paralizzato non in grado di parlare. Quest’uomo ha visto la domanda “Vorresti dell’acqua?” sullo schermo di un computer. Poi ha risposto con il testo: “No, non ho sete“. Ha ottenuto un computer per stampare il messaggio utilizzando solo segnali dal suo cervello. Questo lavoro, descritto in un simposio del 19 novembre 2020 ospitato dalla Columbia Unversity, è stato solo un esempio dei progressi nel collegare il cervello ai computer.

Mai prima d’ora siamo stati in grado di ottenere questo tipo di informazioni senza interagire con [altre parti del corpo]“, afferma Karen Rommelfanger. È una neuroetica alla Emory University di Atlanta, in Georgia. Parlare, linguaggio dei segni e scrivere, ad esempio, richiedono tutti diversi passaggi decisionali, dice.

casco laser
Questo casco invia raggi laser attraverso il cranio e nel cervello. Dopo essere rimbalzate su tessuto e sangue, le particelle di luce ritornano ai rilevatori che misurano i livelli di ossigeno. Questi livelli indicano dove nel cervello le cellule nervose sono attive e forniscono indizi sui processi mentali. All’inizio del 2021, la società di neurotecnologie Kernel, con sede vicino a Los Angeles, ha iniziato a vendere i caschi Kernel Flow (mostrato) a ricercatori che utilizzano gli strumenti per studiare commozioni cerebrali, linguaggio e persino sogni. KERNEL

Finora, gli sforzi per estrarre informazioni dal cervello hanno richiesto generalmente l’uso di attrezzature ingombranti, osserva. Avevano anche bisogno di una grande potenza di calcolo. Soprattutto, richiedevano un partecipante collaborativo. Almeno per ora, qualsiasi tentativo di irrompere nella mente attraverso impianti cerebrali potrebbe essere facilmente interrotto chiudendo gli occhi o addirittura dormendo.

Inoltre, dice Rommelfanger, l’obiettivo della lettura del pensiero è troppo vago per essere una preoccupazione. “Non credo che nessun neuroscienziato sappia cosa sia una mente o cosa sia un pensiero“, dice. Di conseguenza: “Non sono preoccupata per la lettura del pensiero“, almeno utilizzando le tecnologie che esistono ora.

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Ma le cose possono cambiare rapidamente. “Ci stiamo avvicinando molto, siamo molto vicini” alla capacità di usare gli impianti cerebrali per estrarre informazioni private dal cervello delle persone, afferma Rafael Yuste. È un neurobiologo che lavora alla Columbia University di New York City. Yuste nota che gli studi hanno iniziato a decodificare ciò che qualcuno sta guardando e quali parole potrebbe sentire.

Insomma, la tecnologia degli impianti cerebrali descritta nel romanzo “Neuromante” di William Gibson si avvicina a diventare realtà.

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Gli scienziati di Kernel, una società di neurotech vicino a Los Angeles, in California, hanno inventato un casco. Appena arrivato sul mercato, funziona come uno scanner portatile. Evidenzia l’attività in alcune aree del cervello. 

Per ora, le aziende hanno solo il nostro comportamento – i nostri Mi piace, i nostri clic, le nostre cronologie degli acquisti – per costruire profili di noi estremamente accurati. E glielo permettiamo. Gli algoritmi predittivi fanno buone ipotesi. Ma sono solo supposizioni. “Con questi dati neurali raccolti dalla neurotecnologia, potrebbero passare dalle ipotesi alle certezze“, afferma Yuste. Le aziende avranno le informazioni direttamente dal tuo cervello.

In futuro, gli impianti cerebrali potrebbero persino essere in grado di rivelare pensieri inconsci, dice Yuste. “Questa è la massima paura per la privacy perché, dopo, cos’altro rimarrebe di personale?

Il passaggio successivo: alterare i comportamenti?

La tecnologia per leggere l’attività cerebrale e cambiarla esiste già. Gli impianti cerebrali possono rilevare una crisi in arrivo in qualcuno con epilessia, ad esempio, e prevenirla. Oppure potrebbe fermare un tremore prima che faccia presa. I ricercatori stanno persino testando sistemi correlati per disturbo ossessivo-compulsivo, dipendenza e depressione. Ma il potere di cambiare con precisione l’attività cerebrale, e con essa il comportamento di qualcuno, solleva domande inquietanti.

Impianto sotto il cranio Neuralink
Sottili viticci cuciti con centinaia o migliaia di elettrodi si diffonderanno nel cervello per ascoltare – e forse anche stimolare – le cellule nervose (fili di elettrodi qui visti attaccati a un disco di carica). Finora, la società Neuralink di Elon Musk, con sede a Fremont, in California, ha provato il metodo su ratti, scimmie e maiali in laboratorio. Altri laboratori stanno testando elettrodi impiantati in persone con paralisi. NEURALINK

La voglia di far cambiare idea a una persona, non è nuova, osserva Marcello Ienca. È un bioetico in Svizzera all’ETH di Zurigo. La conquista dei cuori e delle menti è al centro della pubblicità e della politica. Convincere le persone è ciò su cui si dibatte. La tecnologia in grado di modificare l’attività del tuo cervello con una semplice spinta, tuttavia, porta “i rischi di manipolazione al livello successivo“, dice Ienca.

La scienza non può ancora farlo. Ma in un accenno di ciò che potrebbe essere possibile, i ricercatori hanno già creato visioni all’interno del cervello dei topi. Hanno usato una tecnica chiamata optogenetica

Questa tecnica usa la luce per stimolare piccoli gruppi di cellule nervose. In questo modo, i ricercatori hanno fatto in modo che i topi “vedessero” linee che non c’erano. Quei topi si sono comportati esattamente come se i loro occhi avessero effettivamente visto le linee, dice Yuste, il cui gruppo di ricerca ha eseguito alcuni di questi esperimenti. “Burattini“, chiama i topi utilizzati per i test.

Tutti questi nuovi progressi avvengono in un contesto di tecnologie che ora troviamo molto confortevoli.

Permettiamo ai nostri smartphone di monitorare dove andiamo, a che ora ci addormentiamo e anche se ci siamo lavati le mani per ben 20 secondi. Allo stesso tempo, le persone condividono online breadcrumb digitali sulle diete che proviamo, su quali programmi TV seguiamo e sui tweet che amiamo. Per molti di noi, le nostre vite sono già un libro aperto.

Questi dettagli sono più potenti dei dati del cervello, afferma Anna Wexler. È un’etica all’Università della Pennsylvania a Filadelfia. “Il mio indirizzo e-mail, la mia app per le note e la cronologia del mio motore di ricerca riflettono più chi sono come persona – la mia identità – di quanto i nostri dati neurali potrebbero mai fare“, afferma.

illustrazione di scienziati che osservano l'interno di un cervello
Le nuove tecnologie mirano ad ascoltare – e forse anche a cambiare – la tua attività cerebrale. JULIA YELLOW

Quanto dovrebbero essere privati ​​il ​​nostro cervello e i nostri pensieri?

In questo momento, dice Wexler, è troppo presto per preoccuparsi che gli impianti cerebrali si intromettano nella nostra privacy. Ma molte persone non condividono questa opinione. “La maggior parte dei miei colleghi”, ammette, “mi direbbe che sono pazza“.  

Yuste e altri vorrebbero vedere leggi severe per proteggere la nostra privacy. Vorrebbero che i dati raccolti da impianti cerebrali dalle cellule cerebrali di qualcuno fossero protetti, proprio come lo sono i nostri organi. Nessuno può rimuovere il fegato di qualcuno senza l’approvazione per scopi medici. Questi ricercatori vorrebbero vedere i dati neurali dotati delle stesse protezioni.

Questo punto di vista ha ottenuto l’accettazione nella nazione sudamericana del Cile. Il governo locale sta valutando se impostare nuove protezioni per proteggere i dati neurali raccolti dagli impianti cerebrali in modo che le aziende non possano accedere ai tuoi dati senza il tuo permesso.

Altri esperti hanno varie sfumature di posizioni sull’argomento. Ienca, ad esempio, pensa che le persone dovrebbero avere la possibilità di scegliere di vendere o regalare i propri dati cerebrali. Potrebbero farlo in cambio di un prodotto che gli piace, o anche solo in contanti. “Il cervello umano sta diventando una nuova risorsa“, afferma. Sta bene che diventi qualcosa che può portare grandi profitti alle aziende desiderose di estrarre questi dati.

Se qualcuno è ben informato su ciò che sta vendendo o regalando, pensa che dovrebbe avere il diritto di vendere i propri dati o scambiarli con qualcosa che desidera.

Ma capire come gestire i dati dal cervello di qualcuno non sarà facile, afferma Rommelfanger della Emory University. 

È improbabile che le regole e le linee guida generali siano la strada da percorrere, dice. Più di 20 quadri, linee guida, principi sono stati sviluppati per gestire le neuroscienze, dice. Molti affrontano cose come la “privacy mentale” e la “libertà” mentale – la libertà di controllare la propria vita mentale.

Tali linee guida sono ponderate, dice Rommelfanger. Tuttavia, le tecnologie differiscono in ciò che possono fare e quali saranno i loro possibili impatti. Per ora, dice, non esistono soluzioni valide per tutti. Invece, ogni azienda o gruppo di ricerca potrebbe aver bisogno di lavorare su questioni etiche man mano che il loro uso dei dati cerebrali progredisce. 

Lei ed i suoi colleghi hanno recentemente proposto cinque domande che i ricercatori possono porsi per iniziare a pensare alle questioni etiche legate agli impianti cerebrali. Le loro domande chiedono alle persone di considerare come gli impianti cerebrali potrebbero essere utilizzata al di fuori di un laboratorio, per esempio.

Rommelfanger ritiene essenziale andare avanti nello sviluppo della tecnologia degli impianti cerebrali. “Più che per la violazione della privacy, la mia paura riguarda la diminuzione della fiducia del pubblico che potrebbe minare tutto il bene che la tecnologia degli impianti cerebrali potrebbe fare“.

È improbabile che non essere chiari sull’etica dell’estrazione dei dati cerebrali rallenti il ​​ritmo dell’imminente corsa alle neurotecnologie mediate da impianti cerebrali. Ma un’attenta considerazione dell’opportunità di farlo potrebbe aiutare a determinare cosa succederà. Potrebbe anche aiutare a proteggere ciò che ci rende più umani.

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