Il cervello con il turbo
«Tra 10-15 anni, è realistico che si possa collegare direttamente il cervello umano a Internet»: lo dice Paul Wolpe, docente di sociologia alla University of Pensylvania (Usa) e presidente dell’American Society of Bioethics and Humanities. Una prospettiva impressionante, perché con i suoi 100 miliardi di neuroni, ciascuno dei quali è un piccolo computer, il cervello dell’uomo è la macchina più complessa dell’universo: se si pensa di connetterlo fisicamente ai circuiti elettronici e a Internet, le potenzialità che si aprono sono immense.
Già oggi esistono tecnologie per farlo, sperimentate soprattutto per aiutare i disabili con gravi difficoltà motorie: consentono per esempio di “leggere” l’attività cerebrale e trasformare la semplice volontà in luci che si accendono, porte che si aprono, email per gli amici.
Basta concentrarsi
C’è una stanza, alla Fondazione Santa Lucia a Roma, in cui tutto ciò è già realtà . Qui si può indossare una speciale cuffia dotata di elettrodi e la si utilizza per impartire ordini a un sistema domotico che, tramite computer, controlla tutto l’ambiente.
Funziona così: «Sullo schermo del computer compaiono diverse icone (di lampadine, stereo, tv, porta d’ingresso, telefono) che lampeggiano con una certa frequenza (2-5 volte al secondo, secondo i casi)» spiega Donatella Mattia, coordinatrice del progetto, che include le Università Sapienza e Tor Vergata di Roma.
«Quando il soggetto si concentra su un’icona, il cervello produce una risposta in termini di potenziali evocati P300, particolari segnali elettrochimici emessi entro 300 msec, che il sistema riconosce». Se ci si concentra sull’icona della lampadina, per esempio, si possono accendere e spegnere le luci; se si punta alla porta d’ingresso, si può far entrare un ospite, e così via.
Per impartire un comando, occorrono 2-3 secondi. E si può anche scegliere di scrivere un testo, per esempio un’email. «In tal caso, sul computer appare una tastiera virtuale divisa in 3 parti» spiega Mattia: «si seleziona una parte sempre più piccola, fino a identificare una lettera».
Come un cellulare
Alla fine, per scrivere una parola come “ciao” ci vuole una decina di secondi. Il sistema è paragonabile al funzionamento di un cellulare, tanto che i ricercatori stanno pensando di implementare una tecnica simile al T9 per velocizzare la scrittura.
Le possibilità non finiscono qui: con una cuffia si può controllare un androide, che si muove per la casa con una telecamera per esplorare l’ambiente, e una “robomano” (realizzata dall’Arts Lab della scuola Sant’Anna di Pisa) capace di effettuare semplici operazioni come afferrare o rilasciare un oggetto.
L’apparato attuale funziona (è frutto del progetto di ricerca “Aspice” appena concluso). Però è ingombrante e può essere usato soltanto con l’assistenza di uno specialista. «Ma è appena iniziato un nuovo progetto europeo, che nel giro di 4 anni mira a produrre un sistema indossabile» spiega Mattia «con un cappello o una corona nascosta tra i capelli al posto della cuffia e un computer, anch’esso indossabile, dotato di connessione wireless con l’esterno. Un sistema di questo tipo potrebbe essere usato anche a scopi ricreativi». Cioè per lo sviluppo di moderni videogame, un’altra potenziale applicazione di questa tecnologia.
Trasferimento di emozioni
Infatti c’è un’azienda, Emotiv Systems, che per il prossimo inverno ha annunciato il lancio sul mercato (a circa 200 €, ma non ancora in Italia) di Epoc, una cuffia dotata di 16 sensori, capace di distinguere alcune emozioni (ilarità , relax…) espresse dal volto e alcuni semplici comandi mentali come “alzare”, “spingere”, “tirare”. Così i giocatori potranno trasferire i propri stati d’animo agli avatar (i personaggi digitali) e spostare gli oggetti virtuali semplicemente concentrandosi sull’azione.
Un gioco diverso, ma sempre basato sulla “lettura” del cervello è Mindball. Il funzionamento è semplice: due giocatori indossano un nastro che legge le loro onde cerebrali ed è collegato ad una pallina; quest’ultima si muove su un tavolo e si allontana dal giocatore più rilassato, spostandosi verso l’altro fino a raggiungere una porta che decreta la vittoria.
Soldati telepatici
Non ci sono, però, solo le applicazioni ludiche. Recentemente, il Pentagono ha affidato alla società Northrop Grumman lo sviluppo di uno speciale binocolo capace di segnalare a un soldato (con uno stimolo elettrico) una situazione di pericolo prima ancora che egli se ne renda conto a livello cosciente.
Lo scorso agosto, inoltre, l’US Army Research Office ha stanziato 4 milioni di $ nel campo della “telepatia sintetica”, per realizzare sistemi di comunicazione telepatica tra soldati: «Grazie a questo finanziamento» ha detto Michael D’Zmura, docente all’University of California a Irvine e leader del progetto, «possiamo lavorare con esperti di riconoscimento vocale automatico e di interfacce cervello-computer con applicazioni militari, mediche e commerciali».
Dentro il cranio
Oggi gran parte degli studi si concentra sulla lettura “esterna” (tramite elettroencefalogramma) dell’attività cerebrale. Ma è possibile anche la connessione diretta di cavi elettrici ai neuroni del cervello, una ricerca che si può effettuare soltanto sulle scimmie e su pazienti gravemente paralizzati e consenzienti. All’avanguardia nel settore c’è un gruppo di ricerca alla Duke University, guidato da Miguel Nicolelis, che alcuni mesi fa è riuscito a far camminare un robot in Giappone servendosi dell’attività cerebrale di Idoya, una scimmia.
L’esperimento funzionava così: Idoya è stata addestrata a camminare su un tapis roulant. Lo faceva per 15′, ricevendo una ricompensa a base di cereali e uvetta, mentre i ricercatori registravano i suoi movimenti e l’attività di 200 neuroni nel suo cervello: riuscivano così a prevedere i movimenti esatti con 3-4″ di anticipo. L’attività cerebrale della scimmia è stata poi trasformata in segnali elettrici, inviati in Giappone e usati per far muovere un androide. La scimmia poteva osservare in tempo reale i movimenti del robot e riceveva un premio se riusciva a sincronizzarsi. Ben presto, i neuroni di Idoya hanno cominciato ad attivarsi sia quando era lei a compiere un passo, sia quando era il robot a farlo.
Il tapis roulant, infine, è stato spento, costringendo la scimmia a fermarsi. Anche il robot si sarebbe potuto fermare, ma Idoya continuava a vederlo nello schermo e a pensarlo camminare: questo bastava a mantenere l’androide in movimento.
Nella rete
Ora Nicolelis, che ha già effettuato un esperimento simile con un braccio meccanico, vuole testare la tecnologia su persone affette da paralisi, con l’obiettivo di costruire un esoscheletro per restituire loro l’uso degli arti.
Gli esperimenti nel settore sono sempre più numerosi. «Ci sono diversi casi in cui il cervello umano è stato connesso fisicamente ai computer» dice Paul Wolpe «con elettrodi impiantati sul o nel cervello, e connessi a un computer, per consentire agli utenti di inviare impulsi che sono tradotti in azioni dal computer. Il punto è: se sono connesso a un pc, e quel pc è connesso a Internet, e posso usare la mia sola mente per scrivere email o su Internet, la mia mente è ora un nodo della Rete. Oggi la connessione è in una sola direzione: posso inviare ma non ricevere. Ma potrebbe venire il momento in cui la situazione si invertirà . Per esempio, se sono collegato alla Rete è teoricamente possibile che questa possa avvisare quando ho ricevuto un’email, inviando un impulso al mio cervello».
Verso l’immortalità ?
Chissà , forse un giorno avverrà anche quello che la fantascienza ha già previsto: che si possa imparare un nuovo argomento senza bisogno di leggere o di seguire un corso, ma semplicemente (come nel film Matrix) inviando le informazioni nel cervello. Oppure, al contrario, sarà forse possibile il “mind uploading”, cioè trasferire la mente sul computer (come avviene negli episodi di “Entità ” e “Trasferimento di coscienze” della serie Stargate) o su Internet, prolungando la sua esistenza ben oltre i confini limitati del corpo, nell’immortale mondo dell’informazione digitale.
Di Andrea Parlangeli.
Fonte: Focus – novembre 2008 – http://www.focus.it
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