Immaginate un futuro in cui le persone possano usare la loro mente per controllare un dispositivo, come un braccio robotico o una sedia a rotelle. Sembra fantascienza? Il mondo delle interfacce cervello-computer è in arrivo prima di quanto si pensi.
Un'interfaccia cervello-computer (BCI) è un sistema informatico che consente ai segnali cerebrali di controllare un dispositivo esterno. Le persone possono indossarla esternamente o i medici possono inserire un impianto nel cervello. I ricercatori stanno ancora testando la tecnologia.
Cosa fa un'interfaccia cervello-computer?
I ricercatori stanno esplorando l'uso delle interfacce cervello-computer per una serie di problemi medici. Per esempio, una BCI può permettere a qualcuno di comunicare che non può farlo altrimenti. Funziona sfruttando i segnali cerebrali e traducendoli attraverso un dispositivo in modo che il messaggio appaia su uno schermo. In questo caso l'utente potrebbe non riacquistare la capacità di parlare, ma avrebbe un modo per comunicare quando altrimenti non ne avrebbe uno.
Le BCI potrebbero aiutare le persone con gravi disabilità a interagire con l'ambiente, a comunicare e a migliorare l'indipendenza. Le BCI hanno ripristinato la sensibilità in parti del corpo che non potevano muoversi. Sono state utilizzate per aiutare le persone a manovrare le sedie a rotelle e a migliorare il linguaggio dopo un ictus. La ricerca ha permesso di utilizzare una BCI per controllare un braccio robotico.
Ma possono essere utilizzate anche da persone senza gravi disabilità. Le BCI hanno alleviato il dolore causato da lesioni al midollo spinale e dall'emicrania. Gli scienziati stanno sperimentando come utilizzare il feedback nel cervello per riqualificare i modelli di onde cerebrali. Ciò potrebbe fornire nuovi trattamenti per i disturbi mentali e del sonno, nonché per il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD). I ricercatori stanno anche verificando se le BCI possono essere utilizzate per trattare il morbo di Parkinson. E gli scienziati stanno testando una BCI simile a un cappello per far funzionare i droni.
Come funziona una BCI?
A volte i ricercatori collegano gli elettrodi di una BCI al cuoio capelluto di una persona. In altri casi, i medici inseriscono un impianto nel cervello della persona.
In base all'azione desiderata, i ricercatori indirizzano diverse onde cerebrali. Il dispositivo legge e interpreta i segnali cerebrali e traduce i dati in comandi.
I comandi producono un'azione, come il movimento di un braccio robotico. Ad esempio, la persona che utilizza una BCI per trasmettere messaggi in testo su uno schermo avrà bisogno di una BCI che traduca le onde cerebrali in testo.
Come possiamo usare le BCI?
Le BCI stanno passando dalla fase teorica alla produzione effettiva. I ricercatori le stanno testando sulle persone per una serie di applicazioni.
Recentemente, i chirurghi sono riusciti a impiantare un dispositivo per attivare aree del cervello difficili da raggiungere, chiamate solchi. Di conseguenza, le persone hanno potuto sentire la punta delle dita. Alcuni ricercatori sostengono che tali BCI possano invertire la paralisi.
Nel luglio 2022, un medico ha inserito l'impianto Stentrode di Synchron nel cervello di una persona affetta da sclerosi laterale amiotrofica (SLA). Il dispositivo viene inserito attraverso il collo. Il paziente viene poi sottoposto a un'altra procedura per collegare lo Stentrode a un dispositivo informatico nel torace. L'obiettivo era quello di aiutare il paziente, che non può muoversi o parlare, a comunicare, trasformando i pensieri in parole che sarebbero state visualizzate su uno schermo.
Qual è il futuro delle interfacce cervello-computer?
Le persone utilizzano già le BCI, ma non sono ancora mainstream. La maggior parte delle applicazioni è di uso singolo o in contesti di studio. Man mano che i ricercatori acquisiscono nuove conoscenze, i dispositivi potrebbero essere utilizzati dai pazienti per l'uso quotidiano.
Si stanno creando nuovi dispositivi e alcuni vengono testati su altre persone. I ricercatori stanno lavorando su algoritmi per migliorare l'accuratezza dei dati utilizzati.
Poiché gli scienziati stanno testando il dispositivo sugli esseri umani, la FDA è intervenuta per fornire indicazioni. Alcuni esperti sostengono che la FDA non dovrebbe essere incaricata di regolamentare i dispositivi, ma dovrebbe essere autorizzata a valutarli. Essi osservano che alcune persone utilizzeranno i dispositivi per esigenze mediche, mentre altre potrebbero cercarli per migliorare o divertirsi.
Quando saranno disponibili le BCI? Le sfide rimangono ancora aperte perché i dispositivi devono essere testati a lungo termine per assicurarne la sicurezza. Ci sono anche problemi etici e legali. La creazione di dispositivi e sistemi meno invasivi, efficaci e accessibili è un'altra considerazione da fare in futuro. Nel complesso, la ricerca sulle BCI si sta muovendo rapidamente e molti sostengono che saranno disponibili prima di quanto si possa pensare.
