OpenAI e la startup cinese Gestala puntano sulla stessa tecnologia per leggere i segnali cerebrali e stimolare il cervello senza impiantare elettrodi. L’approccio \u00e8 meno invasivo, ma non privo di ostacoli<\/p>\n
Le interfacce cervello-computer,<\/b> tra cui Neuralink<\/a>, Stentrode<\/a>, fino a Prima<\/a>,\u00a0<\/b>stanno gi\u00e0 cambiando la vita di alcuni pazienti: grazie a elettrodi impiantati nel tessuto cerebrale<\/b>, persone paralizzate hanno potuto tornare a comunicare e controllare dispositivi digitali con il pensiero. Ma ogni impianto richiede neurochirurgia, pi\u00f9 o meno invasiva, con i rischi che ne conseguono. E gli elettrodi, una volta posizionati, leggono solo l’attivit\u00e0 dei neuroni nelle immediate vicinanze.<\/p>\n Ora due startup, una americana e una cinese, propongono un’alternativa: usare gli ultrasuoni. Merge Labs<\/b>, spin-out dell’organizzazione no-profit Forest Neurotech, ha raccolto 252 milioni di dollari da investitori tra cui OpenAI e annovera tra i cofondatori Sam Altman. Gestala<\/b>, fondata a Chengdu con sedi a Shanghai e Hong Kong, \u00e8 guidata da Phoenix Peng, gi\u00e0 cofondatore di NeuroXess, azienda che sviluppa impianti cerebrali tradizionali. Entrambe puntano sul fatto che le onde sonore ad alta frequenza possano fare quello che oggi fanno gli elettrodi, ma dall’esterno del cervello<\/b>. Come funzionano le interfacce a ultrasuoni<\/p>\n Per capire la differenza, bisogna partire da cosa \u00abascoltano\u00bb le due tecnologie. Gli impianti tradizionali rilevano l’attivit\u00e0 elettrica dei neuroni<\/b>: quando una cellula nervosa si attiva, genera un impulso elettrico che gli elettrodi possono registrare. \u00c8 un segnale preciso, ma limitato: gli elettrodi captano solo i neuroni nelle immediate vicinanze, tipicamente in un’area circoscritta come la corteccia motoria.<\/p>\n Gli ultrasuoni funzionano in modo completamente diverso.\u00a0Invece di captare impulsi elettrici, analizzano come le onde sonore rimbalzano sulle cellule del sangue in movimento<\/b>, rilevando le variazioni del flusso sanguigno cerebrale. Quando i neuroni sono molto attivi, richiedono pi\u00f9 ossigeno e quindi pi\u00f9 sangue: \u00e8 questo cambiamento che la macchina rileva e traduce in una mappa dell’attivit\u00e0 cerebrale. \u00abLe interfacce neurali elettriche registrano l’attivit\u00e0 di una sola area del cervello\u00bb spiega Phoenix Peng, cofondatore e amministratore delegato di Gestala. \u00abCon gli ultrasuoni sembra possibile accedere all’intero cervello\u00bb.\u00a0<\/p>\n La vera novit\u00e0 \u00e8 che si tratterebbe di un canale bidirezionale<\/b>. In uscita, il cervello comunica con la macchina attraverso le variazioni del flusso sanguigno,\u00a0 la \u00abbenzina\u00bb dei neuroni. In entrata, la macchina stimola i neuroni per ottenere effetti terapeutici. Per la stimolazione, pi\u00f9 fasci di ultrasuoni vengono focalizzati su un punto: le onde modificano la pressione intorno ai neuroni, alterandone la frequenza di attivazione.<\/p>\n Una differenza sostanziale rispetto a interfacce come Neuralink o Stentrode, che permettono ai pazienti di controllare dispositivi esterni ma non intervengono direttamente sulle alterazioni del tessuto cerebrale. Gli ultrasuoni, invece, potrebbero fare entrambe le cose.<\/p>\n Meno invasivi, ma non del tutto<\/p>\n L’approccio a ultrasuoni \u00e8 meno invasivo degli elettrodi impiantati in profondit\u00e0<\/b>, ma non elimina del tutto la chirurgia e va sottolineato, l’uso degli ultrasuoni per leggere l’attivit\u00e0 cerebrale \u00e8 ancora agli albori . I sensori vanno posizionati sotto il cranio o attraverso una \u00abfinestra\u00bb nell’osso, perch\u00e9 la scatola cranica attenua e distorce i segnali<\/b>. \u00c8 il principale ostacolo tecnico: stimolare il cervello dall’esterno \u00e8 gi\u00e0 possibile, ma leggerne l’attivit\u00e0 con precisione \u00e8 molto pi\u00f9 complesso. Le applicazioni: dalla ricerca alla clinica<\/p>\n Nonostante i limiti, la ricerca va avanti. Merge Labs ha gi\u00e0 usato dispositivi a ultrasuoni per interpretare i movimenti intenzionali di scimmie e per rilevare l’attivit\u00e0 cerebrale di esseri umani mentre suonavano la chitarra o giocavano ai videogiochi.<\/p>\n Gestala proceder\u00e0 per gradi<\/b>, partendo dal dolore cronico. Studi pilota<\/a> hanno dimostrato che stimolare con ultrasuoni la corteccia cingolata anteriore, una regione coinvolta nella componente emotiva del dolore, pu\u00f2 ridurne l’intensit\u00e0 per circa una settimana. Il primo dispositivo sar\u00e0 un macchinario fisso da ambulatorio; la seconda generazione, un casco indossabile per l’uso domestico sotto supervisione medica.<\/p>\n Secondo Elsa Fouragnan, neuroscienziata dell’Universit\u00e0 di Plymouth che collabora con Forest Neurotech, gli ultrasuoni potrebbero diventare un‘alternativa meno invasiva e pi\u00f9 flessibile alla stimolazione cerebrale profonda<\/b> per trattare epilessia, depressione grave, dipendenze e disturbi alimentari, tutte condizioni che coinvolgono pi\u00f9 aree del cervello. Il ruolo dell’intelligenza artificiale<\/p>\n Secondo Maximilian Riesenhuber<\/b>, professore di Neuroscienze presso l’universit\u00e0 di Georgetown, Washington, la lettura dei segnali in uscita rimane la sfida pi\u00f9 ardua. Una possibile soluzione potrebbe arrivare dall’intelligenza artificiale, capace di interpretare anche segnali degradati e ricostruire informazioni utili dal rumore. Merge Labs<\/a> ,che ha tra gli investitori OpenAI, punta a usare modelli di machine learning per decodificare i segnali cerebrali raccolti, anche quando sono degradati dal passaggio attraverso il cranio. \u00c8 lo stesso approccio che ha permesso a Neuralink di tradurre l’attivit\u00e0 neurale in comandi per computer e potrebbe compensare, almeno in parte, la lentezza e l’imprecisione dei dati basati sul flusso sanguigno.<\/p>\n
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C’\u00e8 poi un limite intrinseco. Gli ultrasuoni misurano il flusso sanguigno<\/b>, che \u00e8 una conseguenza indiretta dell’attivit\u00e0 neurale e arriva con un ritardo. La risoluzione spaziale \u00e8 buona, circa 0,2 millimetri,\u00a0 ma la lentezza potrebbe essere un problema per le applicazioni che richiedono risposte in tempo reale, come la decodifica del linguaggio. Si tratta infatti di una misura indiretta dell’attivit\u00e0 cerebrale e il metodo risulta relativamente lento e non permette di leggere le intenzioni del paziente in tempo reale.\u00a0
\u00abSe l’obiettivo \u00e8 un’interfaccia interattiva, che risponde abbastanza velocemente da sembrare connessa all’intenzione del paziente, i metodi basati sul flusso sanguigno hanno un vincolo fondamentale\u00bb, osserva Dimitrios Adamos<\/b>, neuroinformatico dell’Imperial College di Londra.<\/p>\n
Peng precisa che l’obiettivo non \u00e8 potenziare le capacit\u00e0 umane, ma ripristinare funzioni neurali compromesse.<\/p>\n