Anche aziende come Synchron, Paradromics e Precision Neuroscience sono in corsa per sviluppare impianti cerebrali.
Nel mondo delle interfacce cervello-computer, può sembrare che un’azienda succhi tutto l’ossigeno della stanza. Il mese scorso, Neuralink ha pubblicato su X un video che mostrava il primo soggetto umano a ricevere il suo impianto cerebrale, che si chiamerà Telepathy. Il ricevente, un uomo di 29 anni paralizzato dalle spalle in giù, giocava a scacchi al computer, muovendo il cursore con la mente. Imparare a controllarlo è stato “come usare la forza”, dice nel video.
L’annuncio di Neuralink di una sperimentazione per la prima volta nell’uomo ha fatto scalpore non tanto per quello che l’uomo è riuscito a fare – nel 2006 gli scienziati hanno dimostrato l’uso di un impianto cerebrale per muovere un cursore – ma perché la tecnologia è così avanzata. Il dispositivo è discreto e senza fili, e contiene elettrodi così sottili e fragili che devono essere inseriti nel cervello da un robot specializzato. Ha attirato l’attenzione anche per le promesse azzardate fatte dal fondatore di Neuralink, Elon Musk. Non è un segreto che Musk sia interessato a usare il suo chip per migliorare la mente, non solo per ripristinare le funzioni perse a causa di lesioni o malattie.
Ma Neuralink non è l’unica azienda che sta sviluppando interfacce cervello-computer per aiutare le persone che hanno perso la capacità di muoversi o parlare. Synchron, un’azienda di New York finanziata da Bill Gates e Jeff Bezos, ha già impiantato il suo dispositivo in 10 persone. La scorsa settimana ha lanciato un registro di pazienti per prepararsi a una sperimentazione clinica più ampia.
Oggi diamo un’occhiata ad alcune delle aziende che stanno sviluppando chip cerebrali, ai loro progressi e ai loro diversi approcci alla tecnologia.
La maggior parte delle aziende che lavorano in questo settore ha lo stesso obiettivo: catturare informazioni sufficienti dal cervello per decifrare l’intenzione dell’utente. L’idea è quella di aiutare la comunicazione delle persone che non possono muoversi o parlare facilmente, aiutandole a navigare con il cursore del computer o traducendo effettivamente la loro attività cerebrale in parole o testi.
Esistono diversi modi per classificare questi dispositivi, ma a Jacob Robinson, bioingegnere della Rice University, piace raggrupparli in base alla loro invasività. C’è un compromesso intrinseco. Più gli elettrodi sono profondi, più invasivo è l’intervento chirurgico necessario per impiantarli e maggiori sono i rischi. Ma una maggiore profondità avvicina gli elettrodi all’attività cerebrale che queste aziende sperano di registrare, il che significa che il dispositivo può catturare informazioni a più alta risoluzione che potrebbero, ad esempio, consentirgli di decodificare il parlato. Questo è l’obiettivo di aziende come Neuralink e Paradromics.
Robinson è amministratore delegato e cofondatore di un’azienda chiamata Motif Neurotech, che sta sviluppando un’interfaccia cervello-computer che penetra solo nel cranio (per saperne di più). Il dispositivo di Neuralink, invece, ha elettrodi che penetrano nella corteccia, “proprio nei primi due millimetri”, dice Robinson. Anche altre due aziende, la startup Paradromics di Austin e Blackrock Neurotech, hanno sviluppato chip progettati per penetrare nella corteccia.
“Questo permette di avvicinarsi molto ai neuroni e di ottenere informazioni su ciò che ogni cellula cerebrale sta facendo”, spiega Robinson. La vicinanza ai neuroni e il maggior numero di elettrodi che possono “ascoltare” la loro attività aumentano la velocità di trasferimento dei dati, o “larghezza di banda”. Maggiore è la larghezza di banda, più è probabile che il dispositivo sia in grado di tradurre l’attività cerebrale in linguaggio o testo.
Per quanto riguarda la quantità di esperienza umana, Blackrock Neurotech è molto più avanti del resto. Il suo array di Utah è stato impiantato in decine di persone dal 2004. È l’array utilizzato dai laboratori accademici di tutto il Paese. Ed è l’array che costituisce la base del dispositivo MoveAgain di Blackrock, che ha ricevuto la Breakthrough Designation della FDA nel 2021. Ma la sua larghezza di banda è probabilmente inferiore a quella del dispositivo di Neuralink, dice Robinson.
“Paradromics ha l’interfaccia con la più alta larghezza di banda, ma non l’ha ancora dimostrata sugli esseri umani”, spiega Robinson. Gli elettrodi si trovano su un chip delle dimensioni di una batteria di orologio, ma il dispositivo richiede un trasmettitore wireless separato che viene impiantato nel torace e collegato all’impianto cerebrale tramite un cavo.
Tutti questi dispositivi ad alta larghezza di banda presentano però un inconveniente. Richiedono tutti un intervento chirurgico a cielo aperto e “al cervello non piace molto che gli vengano infilati degli aghi”, ha detto il fondatore di Synchron Tom Oxley in un discorso TED del 2022. Synchron ha sviluppato un array di elettrodi montato su uno stent, lo stesso dispositivo che i medici usano per aprire le arterie ostruite. Lo “stentrode” viene consegnato attraverso un’incisione nel collo a un vaso sanguigno appena sopra la corteccia motoria. Questo metodo di somministrazione unico evita l’intervento chirurgico al cervello. Ma il fatto che il dispositivo sia posizionato sopra il cervello piuttosto che al suo interno limita la quantità di dati che può acquisire, dice Robinson. È scettico sul fatto che il dispositivo sia in grado di acquisire dati sufficienti per muovere un mouse. Ma è sufficiente per generare clic del mouse. “Possono fare clic su sì o no; possono fare clic su e giù”, dice Robinson.
La nuova società Precision Neuroscience, fondata da un ex dirigente di Neuralink, ha sviluppato un array di elettrodi flessibili più sottile di un capello umano che assomiglia a un pezzo di nastro adesivo. Scivola sulla corteccia attraverso una piccola incisione. L’anno scorso l’azienda ha avviato i primi studi sull’uomo. In questi studi iniziali, la matrice è stata impiantata temporaneamente in persone che stavano subendo un intervento chirurgico al cervello per altri motivi.
La settimana scorsa, Robinson e i suoi colleghi hanno pubblicato su Science Advances il primo test sull’uomo del dispositivo di Motif Neurotech, che penetra solo nel cranio. Hanno posizionato temporaneamente il piccolo dispositivo senza batterie, noto come Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), sopra la corteccia motoria di un individuo che doveva già essere sottoposto a un intervento chirurgico al cervello. Quando hanno acceso il dispositivo, hanno visto il movimento della mano del paziente.
L’obiettivo finale del dispositivo Motif non è quello di produrre movimento. L’obiettivo è un’applicazione completamente diversa: alleviare i disturbi dell’umore. “Per ogni persona con una lesione al midollo spinale, ce ne sono 10 che soffrono di disturbi depressivi maggiori e non rispondono ai farmaci”, spiega Robinson. “Sono altrettanto disperate. Ma lo studio dimostra che il dispositivo è abbastanza potente da stimolare il cervello, un primo passo verso gli obiettivi dell’azienda.
Il dispositivo si trova al di sopra del cervello, quindi non sarà in grado di acquisire dati ad alta larghezza di banda. Ma poiché Motif non sta cercando di decodificare il linguaggio o di aiutare le persone a muovere le cose con la mente, non ne ha bisogno. “Le emozioni non cambiano così rapidamente come i suoni che escono dalla bocca”, spiega Robinson.
Quale di queste aziende avrà successo è ancora da vedere, ma con lo slancio che il settore ha già acquisito, controllare la tecnologia con la mente non sembra più roba da fantascienza. Tuttavia, questi dispositivi sono destinati principalmente a persone con gravi disabilità fisiche. Non aspettatevi che gli impianti cerebrali raggiungano presto gli obiettivi di Neuralink di “ridefinire i confini delle capacità umane” o di “espandere il modo in cui viviamo il mondo”.
