Una seconda possibilità di vita: Neuralink

Carissimi studenti, eccoci a ‘Two Minute Papers’ con il Dottor Károly Zsolnai-Fehér. In seguito alle numerose richieste, oggi andremo a trattare il seguente argomento: la Neuralink, ovvero la società di ingegneria neurale fondata da Elon Musk, creata per sviluppare un microchip in grado di connettere, ed aprire, un canale di comunicazione diretto tra il cervello umano e i computer. Ed ora la vostra prima domanda sarà: perchè parlare proprio ora della Neuralink, quando se ne era parlato poco fa, compreso l’anno scorso; come mai non tirare fuori prima l’argomento?

L’evento lancio dell’anno scorso ha infatti anticipato l’arrivo di cose fantastiche.

In questa serie, facciamo sempre caso ai progetti di ricerca che sono stati lanciati almeno un anno prima, di modo da notare la differenza di quante cose siano stati in grado di fare gli scienziati in quel piccolo lasso di tempo. Perciò, prendiamo adesso in considerazione il primo annuncio, fatto nel 2019, che già sembra incredibile così, figuriamoci quando poi vedremo quanti progressi hanno fatto nel corso di un anno: sarà una scoperta ancora più incredibile. 

La promessa fatta è quella di essere in grado di leggere e scrivere informazioni da e verso il cervello umano. Per poter arrivare a questo, dal 2019, stanno utilizzando un robot per inserire gli elettrodi nel tuo tessuto cerebrale. (nel corso del video puoi vedere il processo d’inserimento). In base all’immagine ravvicinata, potrebbe sembrare un ago di dimensioni enormi, anche se, in realtà, quell’ago è veramente minuscolo . Ora racconteremo, e mostreremo, la storia di come a questo topo  è stata inserita una porta USB.

A questo punto, possiamo essere in grado di inserire anche dei microfoni all’interno del suo cervello, e quindi di leggere i segnali neurali inviati dal topo. Normalmente, questi sono definiti segnali analogici, digitalizzati e letti dagli impianti della Neuralink e che ora, grazie all’inserimento del chip, il dato trasmesso dal cervello viene rappresentato come segnale digitale. 

A primo impatto, questa cosa sembra non avere molto senso. Dobbiamo davvero sottoporci a un intervento al cervello solo per ottenere un mucchio di curve disconesse? Come possono esserci realmente utili? Beh, ora che sono digitalizzati possiamo fare analizzare questi segnali alla Neuralink, tramite la lettura del chip, e cercare potenziale d’azione in essi. Ci si riferisce ad essi anche con termini quali ‘picchi’, data la loro forma. Tutto ciò ci rincuora un minimo, ma comunque non esaurisce la nostra iniziale domanda: cosa fanno per esserci d’aiuto?

Vediamolo insieme.

Abbiamo una persona con un topo in mano; abbiamo poi un movimento verso l’esterno, sempre con il topo, che poi risale, tornando al punto di partenza. Abbastanza facile. Ciò che vedrai in basso è l’attività di un neurone esempio. Quando non sta succedendo niente, vi è solo qualche sprazzo di segnale ma l’attività è quasi assente; guardate adesso invece!

Quando qualcosa lo raggiunge, il neurone è come se si accendesse e poi, improvvisamente, quando non è più stimolato, non vi è più attività. Ciò significa che questo preciso neurone è sintonizzato per captare un movimento solo esterno, mentre quell’altro sarà stato sintonizzato per il movimento di ritorno. E tutte queste sono informazioni che noi, ora, possiamo recepire in tempo reale e più neuroni potremo avere sotto controllo più potremo individuare la complessità dei movimenti. Assolutamente incredibile. Comunque, rimangono ancora alcune difficoltà nel leggere le informazioni perciò vengono riordinate in base al tipo di movimento che le fa attivare. Ed ecco fatto: un sistema molto più organizzato di presentare tutte queste attività neurali e, adesso, possiamo addirittura essere in grado di comprendere a quale tipo di movimento il cervello sta pensando. Questa era la parte leggibile, ed era solo l’inizio!

Ciò che è ancora più incredibile, è che possiamo invertire questo processo, leggere l’aumento dell’attività e, semplicemente dando uno sguardo a queste analisi, possiamo ricostruire la mozione che l’umano desidera intraprendere. Con ciò, questo sistema di unione cervello-computer può essere utilizzato per le persone con ogni tipo di problema motorio, nel qual il cervello può ancora pensare i movimenti da fare ma senza venir ascoltato dal resto del corpo, perchè impossibilitato. In tal modo, queste persone avrebbero solo bisogno di pensare a quale spostamento fare e, successivamente, il dispositivo Neuralink lo leggerà e metterà in atto il movimento per loro. È davvero come se vivessimo all’interno di una science fiction. E tutto questo processo di analisi del segnale è ora possibile automaticamente e in tempo reale; tutto ciò che ci serve per farlo è questo minuscolo chip che occuperà solo qualche millimetro quadrato. E, non dimenticate, questa è solo la versione del 2019.

Ad oggi, fino ad andare all’evento del 2020, nel quale si evolverà ancora di più. 

Il dispositivo Neurolink è stato impiantato nel cervello della maialina Gertrude e qui  potete vederlo in azione. Possiamo vedere qui la prima visione, un po’ rudimentale ma, fortunatamente, sappiamo già cosa significa. Questo rivela completamente il vero potenziale d’azione neurale o, in altre parole, quale neurone è attivo e quando. 

Sotto, in blu , vedrete queste attività riassunte, per comodità, e di qua invece non solo vedrete ma anche sentirete come questi neuroni sono sintonizzati per i movimenti del muso (del maiale). In altre parole, vedrete e sentirete che più il muso è stimolato, più attività neurale mostrerà. Ascoltiamo! E ricordiamoci che tutto questo, ad oggi, è possibile e realizzabile in tempo reale. 

Questo è stato uno dei punti maggiormente evidenziati dell’evento aggiornato al 2020; ma comunque va ancora oltre… molto oltre! Guardate. Questo è un maialino sopra ad una pedana mobile e qui potete vedere le letture dei segnali prese dal cervello. Questo segnale marcato con un cerchio mostra dove un’articolazione o un arto stanno per muoversi, mentre l’altro, il segnale dimmer colorato mostra la predizione del chip del cosa sta per succedere. Prende in considerazione la periodicità e predice i movimenti di alta frequenza, infatti queste forme sono ben visibili. I due segnali sono praticamente identici e ciò significa esattamente quello che pensi voglia dire – oggi non solo possiamo leggere ed appuntare i segnali, ma anche predire cosa il cervello del maiale vorrà fare. Ed ora arriva la parte che mi ha fatto cadere dalla sedia, quando l’ho vista in live. Potrete anche vedere le vere e predette posizioni nello spazio di queste parti del corpo . Adesso notate che c’è una vasto corpo di ricerca nell’ambito delle macchine per la lettura del cervello e, molte di queste cose sono possibili solo in condizioni di laboratorio; la missione della Neuralink è proprio quella di rendere le macchine accessibili a un maggior pubblico nel corso dei prossimi decenni. Se questo progetto andrà a migliorarsi a tal punto, potrebbe aiutare, nel mondo, moltissime persone paralizzate che si meritano di vivere una vita più lunga e significativa; il miglioramento dell’aspetto di lettura neurale rimane comunque in discussione e sempre necessario. Pensa che anche solo evocando la tua Tesla, potresti realmente farla comparire: il che suona effettivamente come qualcosa di fantascientifico e, basandoci su questi risultati, si arriva alla conclusione che, in realtà, è una delle più semplici operazioni che il chip della Neuralink potrà arrivare a fare in futuro. E, chi lo sa, magari un giorno con questo dispositivo, questi video potranno essere teletrasportati nel tuo cervello molto più velocemente e questa serie dovrebbe poter essere rinominata ‘Two Second Papers’ o ancora ‘Two Microsecond Papers’. Potrebbero realmente essere incorporati in due minuti, come dice il titolo: questo sarebbe davvero un miracolo.

Un grande ringraziamento per la nostra discussione di questo video sui concetti appena descritti va agli scienziati della Neuralink, assicurandoci che andrete a informarvi in modo molto più accurato.