3 Febbraio 2023
15:30

Cos’è Neuralink di Elon Musk e come funziona il sistema per comunicare con il cervello

Neuralink è un'azienda neurotecnologica fondata dall'imprenditore Elon Musk che sta sviluppando dei dispositivi impiantabili (chip) in grado di interfacciarsi con il cervello umano, con l'obiettivo di migliorare le condizioni di vita di pazienti affetti da alcune malattie cerebrali.

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Cos’è Neuralink di Elon Musk e come funziona il sistema per comunicare con il cervello
neuralink

Neuralink è un’azienda fondata nel 2016 dall’imprenditore statunitense Elon Musk e altri investitori e registrata come società di ricerca medica con sede in California. L’obiettivo del team di Neuralink, formato principalmente da neuroscienziati, biochimici ed ingegneri robotici, è quello di sviluppare delle Brain Computer Interface (BCI) ovvero dei sistemi elettronici (dei chip) in grado di interpretare e comunicare con il cervello umano. Questi dispositivi promettono di essere, stando a quanto comunicato da Neuralink stessa, “completamente impiantabili ed esteticamente invisibili”.

Neuralink prevede che possano essere utilizzati nel trattamento di diverse condizioni mediche (da qui capiamo il perché sia stata registrata come società di ricerca medica) come ad esempio il morbo di Parkinson, paralisi ed altre patologie neurologiche. In questa fase del progetto l’obiettivo è quello di migliorare l’indipendenza nella vita quotidiana di pazienti affetti da paralisi e questo sarà possibile grazie al controllo di computer e dispositivi mobili tramite la mente, il tutto attraverso i “Link” impiantabili all’interno del cranio dei pazienti.

Come è fatto Neuralink e a cosa serve?

Neuralink ha le dimensioni di una moneta e viene impiantato direttamente all’interno della calotta cranica del paziente. È composto principalmente da 2 componenti:
1. Elettrodi del diametro di 1/20 di capello umano chiamati Thread che vengono innestati all’interno del cervello e registrano l’attività cerebrale
2. Il Link ovvero il guscio contenente il chip che riceve gli impulsi elettrici dai thread, li codifica (ovvero li trasforma in dati binari comprensibili da un computer) e li invia ad un dispositivo esterno come un PC o uno smartphone.

Immagine
Credit: www.neuralink.com

Come funziona Neuralink? Un esempio pratico

Pensiamo a cosa succede quando utilizziamo il nostro smartphone: per farlo effettuiamo dei gesti sullo schermo del telefono per i quali c’è bisogno (anche se non ce ne accorgiamo) di una straordinaria interconnessione tra cervello e corpo. Per muovere le dita sullo schermo, infatti, il cervello attiva i neuroni che inviano segnali ai muscoli del dito attraverso i nervi, questi provocano la contrazione dei muscoli del dito e compiamo l’azione voluta. Ecco, lo scopo di Neuralink è proprio questo: comprendere i pattern di attivazione dei nostri neuroni che ci consentono di comandare il nostro corpo per eseguire determinate azioni.

Vediamone ora un esempio di applicazione pratico:

In questo video viene mostrato un esemplare di macaco di nome Pager, che ha impiantati 2 Neuralink all’interno del proprio cranio.
Il primate con la zampa destra usa un joystick per muovere un cursore e inseguire un quadrato luminoso che viene mostrato a schermo – il tutto mentre viene nutrito con della polpa di banana. Mentre gioca, i thread registrano i pattern di attivazione dei neuroni associati ai relativi movimenti della zampa. Successivamente il link codifica  l’attività cerebrale registrata in dati digitali e ciò permette all'operatore di conoscere la relazione tra pattern celebrali e movimenti della zampa: a questo punto la scimmia può giocare a Pong senza però impugnare alcun joystick!

In altre parole Pager sta pensando di voler muovere la sua barretta di Pong (quella di destra) più in alto o più in basso, i Thread del Neuralink captano le sue intenzioni, le inviano al Link che codifica gli impulsi elettrici del cervello di Pager e li invia al PC generando il movimento della barretta voluto da Pager! Da questo esempio intuiamo i possibili campi di applicazione di questa tecnologia in pazienti che non hanno la possibilità di muovere i propri arti (come nel caso di paralisi ad esempio). Possiamo quindi immaginare che un paziente potrà controllare “con il pensiero” i movimenti di un cursore su uno schermo o i tap delle dita su uno smartphone.

Il primo test su esseri umani

Il 29 gennaio 2024 Elon Musk ha annunciato su X che è stato compiuto il primo impianto di un dispositivo Neuralink su un paziente umano, dopo aver ricevuto il via libera dalla Food and Drug Administration (l'agenzia governativa che tutela la salute pubblica dei cittadini USA) e aver lanciato una campagna per il reclutamento di volontari per le prime sperimentazioni umane.

Gli antenati di Neuralink: gli impianti cocleari

A dire il vero dispositivi “simili” a Neuralink sono già utilizzati in medicina, pensiamo ad esempio agli impianti cocleari, protesi neurouditive che stimolano direttamente il nervo uditivo all’interno della coclea e che vengono impiantati su pazienti affetti da malformazioni o malattie della coclea per i quali le più comuni protesi acustiche non sarebbero sufficienti a garantire un recupero adeguato della capacità uditiva.

Il primo impianto cocleare fu installato da William House e John Doyle in California già nel 1961! Parliamo quindi di una tecnologia ormai rodata ed installata su circa un milione di pazienti in tutto il mondo.

impianto cocleare

Un apparecchio acustico classico rileva una fonte sonora e la amplifica all'interno dell'orecchio del paziente, un impianto cocleare, viceversa, traduce gli impulsi sonori rilevati in stimoli elettrici per il nervo acustico mediante l'impiano installato sulla testa del paziente.

Diventa ora chiaro che un dispositivo del genere deve essere formato, sostanzialmente, da due componenti principali:
1. Il microfono esterno che capta le onde sonore
2. Il ricevitore interno che fa da elettro-stimolatore

Questo tipo di dispositivi sono considerabili come i "precursori" di Neuralink e ci mostrano che l'idea di progettare dispositivi elettronici che comunicano, in un qualche modo, con il nostro cervello, sia già stata oggetto di studio da parte della comunità scientifica e di aziende private.

Vale la pena sottolinare come però vi sia una sostanziale differenza tra un impianto cocleare ed il dispositivo sviluppato dall'azienda di Musk: nel primo caso parliamo di un dispositivo che si limita a stimolare il nervo acustico, i dispositivi progettati da Neuralink, invece, si interfacciano direttamente con il cervello ed "imparano" le associazioni tra gesti e pattern neurologici.

Se volete approfondire, abbiamo realizzato un video in merito all'intelligenza artificiale:

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