Cos’è un’interfaccia cervello-computer? Non può essere quello che sembra, vero?
Sì, le interfacce cervello-computer (BCI) sono proprio quello che sembrano: sistemi che collegano il cervello umano alla tecnologia esterna.
Sembra tutto un po’ fantascientifico. Le interfacce cervello-computer non sono davvero qualcosa che la gente sta usando ora, vero?
Le persone stanno effettivamente usando le BCI oggi – tutto intorno a te. Nella sua forma più semplice, un’interfaccia cervello-computer può essere usata come una neuroprotesi – cioè un pezzo di hardware che può sostituire o aumentare i nervi che non funzionano correttamente. Le neuroprotesi più comunemente usate sono gli impianti cocleari, che aiutano le persone con parti dell’anatomia interna dell’orecchio a sentire. Le neuroprotesi che aiutano a sostituire la funzione danneggiata del nervo ottico sono meno comuni, ma un certo numero di aziende le sta sviluppando, e probabilmente vedremo un’ampia diffusione di questi dispositivi nei prossimi anni.
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Perché le interfacce cervello-computer sono descritte come tecnologia di lettura della mente? Ci sono sistemi, attualmente in fase di sperimentazione, che possono tradurre la vostra attività cerebrale – gli impulsi elettrici – in segnali che il software può capire. Questo significa che la tua attività cerebrale può essere misurata; una vera e propria lettura della mente. Oppure puoi usare la tua attività cerebrale per controllare un dispositivo remoto.
Quando pensiamo, i pensieri sono trasmessi nel nostro cervello e giù nel nostro corpo come una serie di impulsi elettrici. Raccogliere questi segnali non è una novità: i medici già monitorano l’attività elettrica nel cervello usando l’EEG (elettroencefalografia) e nei muscoli usando l’EMG (elettromiografia) come un modo per rilevare problemi ai nervi. In medicina, l’EEG e l’EMG sono usati per trovare malattie e altri problemi nervosi cercando un’attività elettrica troppo, troppo poca o inaspettata nei nervi di un paziente.
Ora, però, i ricercatori e le aziende stanno cercando di capire se questi impulsi elettrici potrebbero essere decodificati per dare un’idea dei pensieri di una persona.
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Le BCI possono leggere la mente? Sarebbero in grado di dire cosa sto pensando in questo momento?
Al momento, no. Le BCI non possono leggere i tuoi pensieri in modo abbastanza preciso da sapere quali sono i tuoi pensieri in un dato momento. Attualmente, sono più in grado di captare gli stati emotivi o i movimenti che intendi fare. Una BCI potrebbe captare quando qualcuno sta pensando “sì” o “no”, ma rilevare pensieri più specifici, come sapere che hai voglia di un panino al formaggio in questo momento o che il tuo capo ti ha dato molto fastidio, sono al di là della portata della maggior parte delle interfacce cervello-computer.
OK, quindi mi faccia un esempio di come le BCI vengono usate.
Molto interesse per le BCI viene dalla medicina. Le BCI potrebbero potenzialmente offrire un modo per le persone con danni ai nervi di recuperare le funzioni perse. Per esempio, in alcune lesioni spinali, la connessione elettrica tra il cervello e i muscoli degli arti è stata interrotta, lasciando le persone incapaci di muovere le braccia o le gambe. Le BCI potrebbero potenzialmente aiutare in tali lesioni passando i segnali elettrici ai muscoli, bypassando la connessione interrotta e permettendo alle persone di muoversi di nuovo, o aiutare i pazienti a usare i loro pensieri per controllare la robotica o gli arti protesici che potrebbero fare movimenti per loro.
Potrebbero anche aiutare le persone con condizioni come la sindrome locked-in, che non possono parlare o muoversi ma non hanno problemi cognitivi, a far conoscere i loro desideri e bisogni.
Come molte nuove tecnologie, le BCI hanno attirato l’interesse dell’esercito, e l’agenzia militare americana per le tecnologie emergenti DARPA sta investendo decine di milioni di dollari nello sviluppo di un’interfaccia cervello-computer per i soldati.
Più in generale, è facile vedere l’attrattiva delle BCI per i militari: i soldati sul campo potrebbero collegarsi alle squadre al quartier generale per ottenere informazioni supplementari, per esempio, e comunicare tra loro senza fare rumore. Allo stesso modo, ci sono usi più oscuri che l’esercito potrebbe fare delle BCI, come gli interrogatori e lo spionaggio.
Che dire di Facebook e delle BCI?
Facebook ha sostenuto l’uso delle BCI e recentemente ha acquistato una società di BCI, CTRL-labs, per un miliardo di dollari. Facebook sta guardando le BCI da due prospettive diverse. Sta lavorando con i ricercatori per tradurre i pensieri in parole, e la sua acquisizione di CTRL-labs potrebbe aiutare a interpretare i movimenti che qualcuno vuole fare solo dai loro segnali cerebrali. Il filo conduttore tra i due è lo sviluppo della prossima interfaccia hardware.
Facebook si sta già preparando al cambiamento del modo in cui ci interfacciamo con i nostri dispositivi. Nello stesso modo in cui siamo passati dalla tastiera al mouse al touchscreen e più recentemente alla voce come modo di controllare la tecnologia intorno a noi, Facebook sta scommettendo che la prossima grande interfaccia sarà il nostro pensiero. Piuttosto che digitare il tuo prossimo aggiornamento di stato, potresti pensarlo; piuttosto che toccare uno schermo per passare da una finestra all’altra, potresti semplicemente muovere le mani in aria.
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Non sono sicuro di essere disposto a farmi mettere un chip nel cervello solo per digitare un aggiornamento di stato.
Potresti non averne bisogno: non tutti i sistemi BCI richiedono un’interfaccia diretta per leggere la tua attività cerebrale.
Esistono attualmente due approcci alle BCI: invasivo e non invasivo. I sistemi invasivi hanno un hardware che è in contatto con il cervello; i sistemi non invasivi tipicamente raccolgono i segnali del cervello dal cuoio capelluto, usando sensori indossati sulla testa.
I due approcci hanno i loro diversi vantaggi e svantaggi. Con i sistemi BCI invasivi, poiché gli array di elettrodi toccano il cervello, possono raccogliere segnali molto più fini e precisi. Tuttavia, come si può immaginare, coinvolgono la chirurgia cerebrale e il cervello non è sempre troppo felice di avere degli array di elettrodi attaccati ad esso – il cervello reagisce con un processo chiamato cicatrice gliale, che a sua volta può rendere più difficile per l’array di raccogliere i segnali. A causa dei rischi coinvolti, i sistemi invasivi sono solitamente riservati ad applicazioni mediche.
I sistemi non invasivi, invece, sono più facili da usare, dato che non c’è bisogno di un intervento chirurgico – questi sistemi registrano gli impulsi elettrici provenienti dalla pelle sia attraverso tappi dotati di sensori indossati sulla testa o hardware simili indossati al polso come braccialetti. È probabile che sia la natura in-your-face (o on-your-head) dell’hardware a frenare l’adozione: i primi adottanti possono essere felici di sfoggiare grandi ed evidenti cappelli, ma la maggior parte dei consumatori non sarà entusiasta di indossare un cappello tempestato di elettrodi che legge le loro onde cerebrali.
Ci sono, tuttavia, sforzi per costruire sistemi non invasivi meno intrusivi: DARPA, per esempio, sta finanziando la ricerca sui BCI non chirurgici e un giorno l’hardware necessario potrebbe essere abbastanza piccolo da essere inalato o iniettato.
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Perché le BCI stanno diventando una novità?
I ricercatori sono stati interessati al potenziale delle BCI per decenni, ma la tecnologia è arrivata ad un ritmo molto più veloce di quanto molti abbiano previsto, grazie soprattutto ad una migliore intelligenza artificiale e al software di apprendimento automatico. Man mano che questi sistemi sono diventati più sofisticati, sono stati in grado di interpretare meglio i segnali provenienti dal cervello, separare i segnali dal rumore e correlare gli impulsi elettrici del cervello con i pensieri reali.
Dovrei preoccuparmi delle persone che leggono i miei pensieri senza il mio permesso? E del controllo della mente?
A livello pratico, la maggior parte delle BCI sono solo unidirezionali — cioè, possono leggere i pensieri, ma non possono mettere nessuna idea nella mente degli utenti. Detto questo, sono già stati intrapresi lavori sperimentali su come le persone possono comunicare attraverso le BCI: un recente progetto dell’Università di Washington ha permesso a tre persone di collaborare su un gioco simile a Tetris usando le BCI.
Se il ritmo dello sviluppo tecnologico è quello che è, le interfacce bidirezionali saranno più comuni tra non molto. Soprattutto se l’azienda BCI di Elon Musk, Neuralink, ha qualcosa a che fare con questo.
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Cos’è Neuralink?
Elon Musk ha galvanizzato l’interesse per le BCI quando ha lanciato Neuralink. Come ci si aspetterebbe da qualsiasi cosa gestita da Musk, c’è un livello impressionante sia di ambizione che di segretezza. Il sito web dell’azienda e il feed di Twitter hanno rivelato molto poco su ciò che stava progettando, anche se Musk occasionalmente ha condiviso dei suggerimenti, suggerendo che stava lavorando su impianti cerebrali sotto forma di “pizzo neurale”, una rete di elettrodi che si sarebbe seduta sulla superficie del cervello. La prima informazione seria sulla tecnologia di Neuralink è arrivata con una presentazione all’inizio di quest’anno, mostrando un nuovo array che può essere impiantato nella corteccia cerebrale da robot chirurgici.
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Come molte BCI, Neuralink è stata inizialmente inquadrata come un modo per aiutare le persone con disturbi neurologici, ma Musk sta guardando più lontano, sostenendo che Neuralink potrebbe essere usato per consentire agli esseri umani un’interfaccia diretta con l’intelligenza artificiale, in modo che gli umani non siano alla fine superati dall’IA. Potrebbe essere che l’unico modo per impedire a noi stessi di essere surclassati dalle macchine sia quello di collegarci a loro: se non possiamo batterle, secondo il pensiero di Musk, potremmo doverci unire a loro.