La corsa per decifrare il linguaggio del cervello ha un nuovo protagonista. Dall’EPFL in Svizzera arriva un chip neurale che fa sembrare obsoleta la tecnologia di ieri.
Una rivoluzione nel campo dei chip neurali
Nel settore delle interfacce cervello-macchina, dove giganti come Neuralink di Elon Musk dominano i titoli dei media, un nuovo chip neurale si fa strada silenziosamente dai laboratori dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Questo chip neurale, più piccolo e più efficiente del suo famoso rivale, promette di rivoluzionare il modo in cui interpretiamo e traduciamo l’attività cerebrale in testo comprensibile.
Il nuovo dispositivo, denominato MiBMI (Minimally Invasive Brain-Machine Interface), è un notevole passo avanti nella tecnologia. A differenza di Neuralink, che richiede l’inserimento di 64 elettrodi nel cervello, il chip neurale dell’EPFL è incredibilmente compatto e minimamente invasivo.
Mahsa Shoaran, a capo del Laboratorio di Neurotecnologie Integrate dell’EPFL (vi linko qui la ricerca), spiega:
Il nostro chip neurale MiBMI ci permette di convertire l’intricata attività neurale in testo leggibile con alta precisione e basso consumo energetico.
Una caratteristica che non solo rende il chip più sicuro per potenziali applicazioni umane, ma apre anche la strada a soluzioni pratiche e impiantabili che potrebbero migliorare significativamente le capacità di comunicazione per le persone con gravi disabilità motorie.
Precisione impressionante
Ciò che rende veramente straordinario questo chip neurale è la sua precisione. Nei test con registrazioni neurali in tempo reale raccolte da precedenti interfacce cerebrali, il chip MiBMI ha raggiunto un tasso di precisione del 91% nella conversione dell’attività neurale in testo effettivo. Questo livello di accuratezza è davvero notevole, soprattutto considerando le dimensioni ridotte e il basso consumo energetico del chip neurale.
Il segreto del chip neurale: la stenografia neurale
Il successo del chip EPFL risiede in gran parte in un nuovo modo di leggere i segnali di elaborazione del linguaggio inviati dal cervello. I ricercatori hanno identificato una serie di marcatori neurali molto specifici che si attivano quando un paziente immagina di scrivere ogni lettera. Questi marcatori, chiamati “codici neurali distintivi” o DNC, fungono da una sorta di stenografia per ogni lettera.
Questo approccio innovativo permette al chip neurale MiBMI di elaborare solo i marcatori stessi, ciascuno dei quali occupa circa cento byte, invece delle migliaia di byte di dati neurali tipicamente associati all’immaginazione di ogni lettera. L’efficienza nell’elaborazione dei dati è un fattore chiave che consente al chip neurale di svolgere il suo lavoro in uno spazio ridotto e con un minore consumo energetico.
Applicazioni potenziali del chip neurale
Il chip MiBMI dell’EPFL apre la strada a una vasta gamma di applicazioni potenziali, che vanno ben oltre la semplice conversione di pensieri in testo. Ecco alcune delle applicazioni più promettenti che questa tecnologia potrebbe abilitare:
- Comunicazione assistita per pazienti con disabilità motorie gravi: Persone affette da SLA, paralisi o altre condizioni debilitanti potrebbero comunicare efficacemente con il mondo esterno.
- Controllo di protesi avanzate: Il chip potrebbe permettere un controllo più naturale e intuitivo di arti artificiali, migliorando significativamente la qualità della vita dei pazienti amputati.
- Interfacce uomo-computer rivoluzionarie: Potrebbe emergere una nuova generazione di dispositivi controllati direttamente dal pensiero, in grado di cambiare radicalmente il modo in cui interagiamo con la tecnologia.
- Monitoraggio neurologico in tempo reale: Il chip potrebbe fornire dati preziosi per la diagnosi precoce e il monitoraggio di condizioni neurologiche come l’epilessia o il morbo di Parkinson.
- Ricerca neuroscientifica avanzata: Questo chip neurale potrebbe offrire ai ricercatori nuovi strumenti per studiare il funzionamento del cervello umano con un livello di dettaglio senza precedenti.
Queste applicazioni rappresentano solo la punta dell’iceberg del potenziale di questa tecnologia innovativa. Di certo oltre a queste, emergeranno altre nuove e sorprendenti possibilità.
Potenziale di espansione del chip neurale
Attualmente, il chip neurale MiBMI è in grado di decodificare 31 caratteri diversi, un record per sistemi integrati simili. I ricercatori sono fiduciosi di poter eventualmente espandere questa capacità fino a 100 caratteri diversi, ampliando ulteriormente le possibilità di comunicazione per gli utenti.
Ma c’è di più. L’applicazione immediata del chip neurale si concentra sulla conversione dei pensieri in testo, ma i ricercatori dell’EPFL stanno già esplorando altri possibili usi.
Stiamo collaborando con altri gruppi di ricerca per testare il sistema in contesti diversi, come la decodifica del linguaggio e il controllo del movimento. L’obiettivo è sviluppare un chip neurale versatile che possa essere adattato a vari disturbi neurologici, offrendo una gamma più ampia di soluzioni per i pazienti.
Mahsa Shoaran, EPFL
Implicazioni future del chip neurale
Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono vaste e promettenti. Per le persone affette da SLA o altre gravi disabilità motorie, un dispositivo come il chip neurale MiBMI potrebbe rappresentare una svolta nella loro capacità di comunicare con il mondo esterno.
Inoltre, man mano che la tecnologia dei chip neurali si evolve, potremmo vedere applicazioni che vanno oltre l’assistenza medica, aprendo nuove frontiere nell’interazione uomo-macchina.
In sintesi
Con la sua combinazione di dimensioni ridotte, basso consumo energetico e alta precisione, il chip EPFL può davvero sfida i giganti del settore, e ridefinire tutto ciò che è possibile nel campo della neurotecnologia.
In attesa dei primi test su esseri umani e degli sviluppi futuri che ne seguiranno, non possiamo che immaginare il futuro della comunicazione assistita più promettente che mai. Forse, in un futuro non lontano, il fatto di poter “parlare” semplicemente pensando, grazie a un chip neurale, sarà una splendida realtà per chi oggi non ha voce.
