Accelerare la comunicazione tra gli esseri umani è sorprendentemente difficile.
La scorsa settimana, un post di Elon Musk su X (in precedenza, Twitter) ha attirato la mia attenzione. L’imprenditore sosteneva che l’inserimento di elettrodi nella testa delle persone porterà a un grande aumento della velocità di trasferimento dei dati da e verso il cervello umano.
L’occasione del post di Musk è stato l’annuncio di Neuralink, la sua società di brain-computer interface (BCI, interfaccia cervello-computer), di essere ufficialmente alla ricerca del primo volontario che riceverà l'”N1″, un impianto composto da 1.024 elettrodi in grado di ascoltare i neuroni del cervello.
Il volontario, secondo l’azienda, sarà una persona affetta da SLA o paralizzata a causa di una lesione del midollo spinale. Lo scopo dell’esperimento è quello di permettere di “controllare dispositivi esterni con il pensiero”, in particolare di muovere il cursore di un computer o di controllare un’applicazione del telefono. Ci sono pochi dubbi che possano farlo. Esperimenti di questo tipo sono in corso da decenni.
Una differenza è che il dispositivo N1 ha un numero di elettrodi più che doppio rispetto agli esperimenti di impianto precedenti. Più elettrodi significa che Neuralink può raccogliere più dati da un maggior numero di cellule nervose.
Questo ci porta al post di Musk, in cui si parla dell’obiettivo a lungo termine di aumentare enormemente la “larghezza di banda” tra le persone, o tra le persone e le macchine, di un fattore pari a 1.000 o più. Cosa intendeva dire e mi sono chiesto: è davvero possibile? Stiamo parlando di una sorta di telepatia veloce in cui potrei raccontarvi la mia giornata in un nanosecondo?
Ecco cosa diceva il suo post X:
Dopo aver parlato con alcuni scienziati, posso dirvi che l’idea che un impianto cerebrale possa accelerare la comunicazione tra voi e me è in gran parte una sciocchezza. Tuttavia, l’accelerazione della velocità di lettura del cervello da parte delle macchine è molto reale ed è fondamentale per alcuni utilizzi all’avanguardia delle interfacce di lettura della mente, come la possibilità per le persone paralizzate di “parlare” attraverso un computer.
In questo caso, la “larghezza di banda” si riferisce semplicemente alla velocità di trasferimento dei dati. Gli scienziati hanno stimato che gli esseri umani condividono informazioni a una velocità di circa 40 bit al secondo, indipendentemente dalla lingua utilizzata. Si tratta di una velocità piuttosto bassa (il download di un computer è un milione di volte più veloce). E ci sono ragioni per cui non si può mai accelerare. Vi è mai capitato che due persone vi parlassero contemporaneamente? Le vostre orecchie recepiscono le informazioni, ma il vostro cervello non riesce a elaborarle. La velocità di pensiero stessa pone un limite alla larghezza di banda.
“L’idea di collegare due persone con dei fili e di fare meglio di quello che possiamo fare io e voi in questo momento, parlando, è una follia”, afferma Lee Miller, un neuroscienziato della Northwestern University che si occupa di interfacce cerebrali. “Se questo è il piano, non investirò”.
Tuttavia, gli scienziati ammettono che ci sono situazioni in cui un trasferimento di dati più veloce potrebbe consentire un cambiamento fondamentale nel modo in cui ci esprimiamo. Supponiamo che siate stati rapinati e vogliate descrivere il volto del vostro aggressore a un disegnatore. Anche se riuscite a immaginarlo chiaramente, ci vorrà un po’ di tempo per comunicare quei dettagli alla velocità di 40 bit al secondo.
Eppure, in teoria, le immagini mentali potrebbero essere comunicate direttamente tra le menti. I ricercatori mi hanno segnalato il caso di Krista e Tatiana Hogan, due gemelle unite dalla testa che condividono parte del cervello. Si sostiene che possano vedere l’una attraverso gli occhi dell’altra, condividendo le informazioni che arrivano dalla retina al nervo ottico a 10 milioni di bit al secondo.
Infatti, Neuralink ha iniziato a studiare se i suoi elettrodi impiantabili possono stimolare la corteccia visiva delle scimmie. La visione prodotta in questo modo è estremamente grossolana – essenzialmente, solo alcuni puntini luminosi – ma potrebbe migliorare con un numero sempre maggiore di elettrodi. Un giorno potrebbe essere possibile trasmettere un’immagine tra due cervelli attraverso un cavo.
“Elon pensa molto alle immagini mentali e credo che stia meditando un futuro in cui l’immagine a cui sto pensando potrebbe essere presentata o stimolata direttamente nella corteccia”, afferma Vikash Gilja, professore dell’Università della California di San Diego.
È qui che una maggiore larghezza di banda potrebbe fare la differenza: non per accelerare il discorso, ma per forme inaspettate di trasferimento del pensiero. È anche possibile, ad esempio, rilevare gli stati emotivi, come se una persona fosse depressa, misurando il cervello. Questi sentimenti non solo sono difficili da descrivere, ma potrebbero anche non essere consapevoli.
“Penso che ci saranno cose profondamente interessanti che la BCI potrà leggere e che le persone non possono, diciamo, comunicare volontariamente in modo molto semplice in questo momento”, afferma Matt Angle, CEO di Paradromics, un’azienda texana che ha sviluppato un proprio sistema di impianto con circa 1.600 elettrodi. “Gli elettrodi che leggono da diverse aree cerebrali potrebbero dare accesso a informazioni che non sono consapevolmente accessibili”.
Ma torniamo sulla Terra e alle applicazioni a breve termine dell’interfaccia cervello-computer. Hanno bisogno di maggiore larghezza di banda? L’uso principale di questi dispositivi è quello di permettere a una persona paralizzata di utilizzare un computer muovendo un cursore con il pensiero. Per questo non è necessaria una maggiore larghezza di banda. Gli scienziati possono farlo ascoltando alcuni neuroni, e aggiungerne altri porta in genere a rendimenti decrescenti.
L’ambito in cui sarà utile raccogliere più informazioni – e in cui gli impianti con più elettrodi saranno utili – è quello di sbloccare una comunicazione più naturale. Quest’anno ne abbiamo viste alcune, tra cui quella di due persone paralizzate che sono riuscite a parlare attraverso un computer, utilizzando i loro pensieri.
Questo funziona perché quando i soggetti immaginano di pronunciare delle parole, gli elettrodi misurano i loro motoneuroni, la cui frequenza di accensione contiene informazioni su come stanno cercando di muovere la lingua e la laringe. Da questi dati è ora possibile determinare con sorprendente precisione quali parole le persone stanno pensando di pronunciare. I ricercatori ritengono che con un maggior numero di elettrodi che ascoltano un maggior numero di neuroni e una maggiore larghezza di banda, sarà possibile ottenere risultati ancora migliori.
“Non abbiamo bisogno di più elettrodi per il controllo del cursore, ma per il parlato siamo in un regime in cui la velocità dei dati è molto importante”, afferma Angle. “È chiaro che dobbiamo aumentare il numero di canali per rendere questi sistemi praticabili. Con un migliaio di elettrodi, la trascrizione del parlato sarà pari a quella di un telefono cellulare. Quindi in questa situazione, sì, si aumenta la velocità di informazione di 10 o 100 volte”.
In conclusione, le mie fonti si sono dimostrate scettiche sul fatto che una maggiore larghezza di banda sia importante. Quando si tratta di migliorare la comunicazione tra persone non disabili, le mie fonti erano scettiche sul fatto che una maggiore larghezza di banda fosse importante. Il cervello si mette in mezzo. Ma quando si tratta di ripristinare le funzioni, è importante. Ci vogliono molti neuroni e molti dati per far sì che un paziente torni a comunicare alla velocità di 40 bit al secondo.
