Nell’articolo di oggi esploreremo il tema delle neurotecnologie e cercheremo di capire come l’intelligenza artificiale unita ad una componentistica hardware all’avanguardia degna del miglior uomo bionico di Hollywood, potrebbero impattare le nostre vite in un futuro non troppo distante. 

Volete un esempio? 

Queste interfacce cervello-computer possono aggirare gli impedimenti neurali che impediscono alle persone divenute gravemente disabili a causa di incidenti o malattie, di muovere gli arti e permettono a coloro che non possono parlare o usare una tastiera, di comunicare. Secondo Michael Mager, amministratore delegato di Precision Neuroscience, un’azienda statunitense che si occupa di BCI (dall’inglese Brain-Computer Interface) in campo medico, nel giro di pochi anni le BCI potrebbero diventare un mercato da diversi miliardi di dollari all’anno per il trattamento di pazienti con gravi disabilità motorie dovute a lesioni o malattie neurodegenerative. Le implicazioni a lungo termine sono molto più ampie. “Stiamo creando un collegamento tra l’intelligenza umana e l’intelligenza artificiale”, afferma Mager. “È possibile che l’unico utilizzo di questa connessione fondamentale sia la paralisi, ma credo sia molto improbabile”. 

Allo stesso tempo, la tecnologia solleva questioni etiche profonde. “Dal punto di vista medico, la regolamentazione è già ben consolidata”, sostiene Rafael Yuste, direttore del NeuroTechnology Center presso la Columbia University di New York. “Tuttavia, è inevitabile che la tecnologia si espanda anche in ambiti non strettamente medici”, prosegue, sollevando interrogativi rilevanti su fino a che punto gli individui dovrebbero spingersi per potenziare le proprie capacità cognitive, come la memoria. Nel frattempo, l’uso dei segnali cerebrali per attivare computer e altre macchine, un tempo considerato fantascienza, sta diventando quasi routine nei laboratori, tracciando un percorso che potrebbe avere implicazioni di vasta portata. “Ci troviamo di fronte a un vero e proprio punto di svolta per l’umanità”, afferma Yuste. “Per la prima volta, disponiamo di tecnologie che possono modificare l’essenza stessa di chi siamo, agendo direttamente sul cervello, l’organo responsabile di tutte le nostre funzioni mentali e cognitive.” Da decenni, i neurochirurghi di tutto il mondo impiantano elettrodi nel cervello umano per trattare il morbo di Parkinson e altri disturbi del movimento, attenuando l’attività elettrica irregolare alla base di alcuni sintomi. Oltre 160.000 pazienti hanno beneficiato di “stimolazione cerebrale profonda” di questo tipo. Tuttavia, la nuova generazione di impianti neurali è molto più avanzata e consente una comunicazione bidirezionale tra il cervello e il dispositivo, come spiega Jocelyne Bloch, neurochirurgo presso l’Ospedale Universitario di Losanna. Bloch, che ha operato Roccati e un altro paziente paraplegico, Gert-Jan Oskam, descrive questi dispositivi come capaci di comunicare senza fili attraverso un “ponte digitale”. La domanda per tali tecnologie è vasta. Oltre a restituire la capacità di comunicare e muoversi a persone gravemente paralizzate, le applicazioni mediche potrebbero estendersi al trattamento di perdite visive e uditive, al miglioramento delle terapie per il dolore cronico e per disturbi psichiatrici, offrendo un’immagine precisa di quanto avviene nel cervello. Finora, tuttavia, sono poche le BCI mediche effettivamente impiantate in esseri umani, mentre i laboratori all’avanguardia, sia accademici che aziendali, procedono con cautela per verificarne la sicurezza e l’efficacia. “Procediamo paziente per paziente”, dice Henri Lorach, responsabile degli studi clinici con Bloch a Losanna. Sebbene le BCI esterne, posizionate sulla pelle o sul cuoio capelluto, possano in qualche misura rilevare e modulare l’attività neurale, “l’unico modo per registrare in maniera accurata e per lunghi periodi resta un dispositivo impiantato chirurgicamente sotto il cranio”, aggiunge Leigh Hochberg, direttore del Centro per le Neurotecnologie del Massachusetts General Hospital e del programma di ricerca BrainGate BCI. Secondo Hochberg, in vent’anni di ricerca clinica, solo una cinquantina di pazienti ha ricevuto un impianto di computer cerebrale protesico a lungo termine. Per accelerare lo sviluppo clinico, Hochberg e i suoi colleghi americani hanno fondato quest’anno la Implantable BCI Collaborative Community, con il coinvolgimento della Food and Drug Administration. “Apprendiamo moltissimo da ciascun partecipante a questi studi clinici pilota e non crediamo che servirà un gran numero di partecipanti per dimostrare la sicurezza e l’efficacia prima di richiedere l’approvazione regolatoria”, dichiara Hochberg. “Forse bastano decine di pazienti, non certo le migliaia necessarie per le sperimentazioni di nuovi farmaci.” L’Europa, e in particolare la Svizzera, ha un ruolo di primo piano nel settore degli impianti BCI. Due aziende, Onward Medical e Neurosoft Bioelectronics, sono spinoff dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), un centro di eccellenza continentale per la ricerca neurotecnologica. Un’altra, InBrain Neuroelectronics di Barcellona, sta sviluppando impianti a base di grafene, un materiale rivoluzionario scoperto nel 2004, formato da un unico strato di atomi di carbonio. Gli esperti su entrambe le sponde dell’Atlantico concordano nell’attribuire un vantaggio alle aziende BCI americane rispetto alle loro controparti europee. “Negli Stati Uniti è più facile finanziare e sviluppare un’impresa sostenibile”, osserva Dave Marver, leader nel settore medtech e CEO di Onward a Losanna. “Negli USA, il pool di talenti manageriali è più ampio e vanta un’esperienza più significativa nella commercializzazione globale, i finanziamenti sono più abbondanti e i quadri normativi differiscono”, aggiunge. Marver sottolinea anche che la FDA sembra più propensa ad approvare gli studi clinici sulle BCI rispetto alle autorità europee. Al suo arrivo in Onward nel 2020, “non avevamo né siti clinici né piani di commercializzazione in Europa, a causa dei costi elevati e della complessità organizzativa”, ma ha rapidamente invertito questa politica dicendo: “Abbiamo persone paralizzate qui, la nostra sede è qui e qui commercializzeremo”. Grégoire Courtine, a capo della ricerca neurotecnologica presso l’EPFL, menziona che tra le varie aziende statunitensi che testano impianti BCI, “Elon Musk è senza dubbio il nostro maggiore concorrente”. Tuttavia, insiste sul fatto che Onward, che ha raccolto poco più di 170 milioni di euro dal suo esordio nel 2014, può competere con i risultati di Neuralink di Musk, che ha ottenuto 687 milioni di dollari di finanziamenti secondo PitchBook. Neuralink si distingue per la sua grande visibilità sui media, sebbene sia anche la meno trasparente, comunicando attraverso tweet e blog sporadici. Dopo numerosi test su animali, a gennaio Neuralink ha impiantato il suo primo dispositivo Link in Noland Arbaugh, un trentenne paraplegico, presso il Barrow Neurological Institute in Arizona. Arbaugh ha espresso entusiasmo nei video e nei blog pubblicati da Neuralink per la capacità del Link di consentirgli di controllare il cursore di un computer, affermando: “Mi ha dato la possibilità di fare di nuovo le cose da solo, senza dover dipendere continuamente dalla mia famiglia”. Nelle settimane seguenti l’operazione, molti dei 64 cavi flessibili infilati nel cervello di Arbaugh si sono staccati. Gli ingegneri di Neuralink hanno risposto aumentando la sensibilità del dispositivo all’attività neurale. L’azienda è ora alla ricerca di un secondo volontario che riceverà una versione migliorata del Link, con elettrodi che si ancorano più saldamente nel cervello, prevista per essere impiantata già questo mese. Le aziende neurotecnologiche variano notevolmente nel tipo di elettrodi che impiantano. I ricercatori hanno più esperienza con la cosiddetta matrice Utah, un insieme rigido di 96 elettrodi utilizzati per 20 anni dal consorzio accademico BrainGate. L’ultimo studio BrainGate sull’uomo, pubblicato su Nature nell’agosto scorso, ha introdotto due array, ciascuno delle dimensioni di una piccola pillola di aspirina, con un totale di 128 elettrodi nella corteccia cerebrale di Pat Bennett, 68 anni, affetto da sclerosi laterale amiotrofica e incapace di parlare. Un algoritmo di intelligenza artificiale decodifica la sua attività neurale, identificando gli schemi associati alla formulazione dei singoli fonemi, gli elementi base dell’inglese parlato. Un modello linguistico trasforma poi questi fonemi in parole che possono essere visualizzate sullo schermo di un computer o pronunciate da una voce sintetica a una velocità di circa 60 parole al minuto, con una precisione ragionevole. “Immaginate quanto cambierà la vita quotidiana, potendo fare la spesa, andare a appuntamenti, ordinare cibo, visitare la banca, parlare al telefono, esprimere affetto o apprezzamento, persino discutere, quando le persone non verbali potranno comunicare i propri pensieri in tempo reale”, ha scritto Bennett. Altri laboratori stanno sviluppando BCI più flessibili e meno invasive. Neurosoft Bioelectronics di Ginevra, ad esempio, sta testando elettrodi ultrasottili e flessibili, realizzati in silicone, che si adattano delicatamente alle pieghe della superficie cerebrale. Finora, questa tecnologia ha ottenuto successo in tre pazienti. Similmente, l’interfaccia in grafene sviluppata da InBrain si posiziona “sulla corteccia come un sottile strato di cellophane senza penetrarla”, spiega Carolina Aguilar, CEO dell’azienda. La sperimentazione umana di questa tecnologia è imminente e il morbo di Parkinson rappresenta il primo obiettivo terapeutico di InBrain, puntando a superare i dispositivi di stimolazione cerebrale profonda “a bassa densità e risoluzione” offerti da colossi come Boston Scientific e Medtronic. Le applicazioni mediche delle BCI si stanno estendendo oltre il trattamento dei pazienti disabili. Nicolas Vachicouras, CEO di Neurosoft, rileva che circa 60 milioni di persone globalmente soffrono di acufeni severi, che possono causare “grave depressione e tentativi di suicidio”. La ricerca suggerisce che questi sintomi siano causati da attività anomala nella corteccia uditiva, creando l’illusione di un rumore persistente, che potrebbe essere corretto attraverso la neuromodulazione. Negli Stati Uniti, Synchron sta emergendo come leader nella corsa per commercializzare un impianto BCI. Il loro dispositivo, simile a uno stent, viene inserito in un vaso sanguigno e si posiziona sopra la corteccia motoria, che controlla il movimento. Finora, è stato testato su 10 pazienti e la pubblicazione dei risultati finali è attesa a breve, seguita da uno studio clinico più ampio che l’azienda spera porti all’approvazione della FDA. Il CEO di Synchron, Tom Oxley, sostiene che, nonostante il dispositivo non sia sensibile all’attività neurale quanto alcuni concorrenti, la tecnologia non invasiva potrebbe accelerare l’approvazione normativa. “Il vero indicatore del successo sarà come questa tecnologia migliora l’autonomia delle persone”, afferma Oxley. Nonostante nessuno degli impianti sia ancora abbastanza maturo per il mercato da rendere il costo un problema immediato, i dirigenti ritengono che i prezzi dovrebbero riflettere i significativi benefici potenziali per i pazienti con gravi disturbi neurologici, i cui costi sanitari sono elevati. “La chiave per creare un’industria BCI redditizia e per garantire l’accesso ai pazienti è assicurare che le polizze coprano i sistemi a un tasso commisurato agli elevati costi di sviluppo e fornitura”, afferma Mager di Precision, prevedendo che il rimborso debba essere a sei cifre. Matt Angle, CEO di Paradromics, prevede che i primi dispositivi costeranno “oltre 100.000 dollari”, ma aspira a ridurre il costo a livelli simili agli attuali stimolatori cerebrali profondi, circa 30.000 dollari. Guardando al futuro, Angle prevede che le applicazioni mediche delle BCI genereranno un mercato del valore di centinaia di miliardi di dollari. Tuttavia, molti altri esperti ritengono che sia prematuro fare tali affermazioni. “Esiste il potenziale per sviluppare dozzine di aziende valutate ciascuna oltre un miliardo di dollari in questo settore”, sostiene Angle, e ciò prima che le BCI vengano utilizzate per migliorare le prestazioni umane in ambiti che vanno dalla vista alla memoria. Se da un lato questi progressi dipendono dai continui miglioramenti dei sensori e della microelettronica necessaria per catturare e trasmettere i segnali cerebrali, dall’altro molto dipende anche dai progressi più ampi nel campo dell’informatica e dell’intelligenza artificiale, inclusi l’uso del cloud computing e l’applicazione di IA per interpretare i segnali cerebrali. “Oggi elaboriamo i dati a livello locale”, dice Courtine dell’EPFL, “ma alla fine miriamo a trasferire tutte queste informazioni sul cervello nel cloud, dove potremo addestrare modelli linguistici di grandi dimensioni e creare un GPT del cervello, imparando da ore e ore di attività cerebrale di molte persone”. Tali progetti intensificano la necessità, evidenziata dagli esperti di etica, di anticipare le minacce legate all’uso improprio dei dati neurali raccolti dalle BCI. L’Unesco ha convocato un gruppo di 24 esperti per redigere raccomandazioni sull’etica delle neurotecnologie, che porteranno a un documento da adottare dagli Stati membri l’anno prossimo. Gabriela Ramos, a capo dell’iniziativa neurotecnologica dell’Unesco, afferma: “Il nostro obiettivo è assicurare che questi sviluppi siano in linea con i nostri diritti umani”. Ciò implica molto più che proteggere la privacy dei pensieri rivelati dalle BCI. Per esempio, i futuri impianti potrebbero alterare significativamente la personalità di un individuo, in meglio o in peggio. Yuste della Columbia University, un fervente sostenitore dei “neurodiritti”, osserva che alcune giurisdizioni, come il Cile e lo Stato americano del Colorado, hanno già approvato leggi per proteggere i dati neurali degli individui dallo sfruttamento. Tuttavia, le sue principali preoccupazioni riguardano gli usi non medici della tecnologia, come il miglioramento delle prestazioni mentali. “Un modo per proteggere le persone sarebbe regolamentare le nuove BCI di consumo come dispositivi medici”, suggerisce. Per i pazienti pionieri come Roccati, queste preoccupazioni sono secondarie rispetto ai benefici che la neurotecnologia può offrire. “Il mio impianto ha già trasformato la mia vita”, dice Roccati, “e non vedo l’ora di beneficiare dei futuri progressi della neurotecnologia, così come migliaia di altre persone che oggi non possono comunicare o muoversi, ma che in futuro potranno farlo”. L’evoluzione di queste tecnologie apre scenari che un tempo potevamo solo immaginare in film di fantascienza. Mentre ci avviciniamo ad un futuro in cui l’integrazione tra umano e macchina diventerà sempre più profonda, dobbiamo anche riflettere sulle implicazioni etiche e regolamentari di tali avanzamenti. Proteggere la dignità e la privacy individuale, mentre esploriamo queste nuove possibilità, sarà essenziale per garantire che il progresso tecnologico vada di pari passo con il rispetto dei diritti umani fondamentali. La speranza è sicuramente quella di un futuro in cui la tecnologia possa potenziare e supportare l’umanità, migliorando la qualità della vita senza compromettere ciò che ci rende essenzialmente umani. Cosa ci aspetta? Un futuro distopico in stile Black Mirror o un futuro in cui macchine e uomini coesisteranno? Facci sapere la tua nei commenti!