Spiegazione delle interfacce cervello-computer (BCI).

Le interfacce cervello-computer (BCI) sono dispositivi che creano un percorso di comunicazione diretto tra l'attività elettrica del cervello e un output esterno. I loro sensori catturano i segnali elettrofisiologici trasmessi tra i neuroni del cervello e trasmettono tali informazioni a una fonte esterna, come un computer o un arto robotico, che essenzialmente consente a una persona di trasformare i propri pensieri in azioni.

Questi chip cerebrali vengono posizionati sul cuoio capelluto in un dispositivo indossabile, vengono posizionati chirurgicamente sotto il cuoio capelluto o addirittura vengono impiantati nel tessuto cerebrale. L'idea è che, quanto più il chip è vicino alla rete neurale del cervello, tanto più chiaro, o "ad alta definizione", il segnale può essere interpretato.

Un'interfaccia cervello-computer (BCI) è un dispositivo che consente al cervello umano di comunicare e controllare software o hardware esterni, come un computer o un arto robotico.

Un tempo cliché fantascientifico cyborg trasformatosi in realtà all'alba degli anni 2000, le interfacce cervello-computer sono ora in forte espansione, con un mercato da 1,74 miliardi di dollari che dovrebbe crescere fino a 6,18 miliardi di dollari entro la fine del decennio. Man mano che la ricerca sulle tecnologie sanitarie progredisce e la domanda cresce, le startup si stanno facendo avanti per aprire la strada alla nuova ondata di interazione uomo-computer.

Ramses Alcaide, amministratore delegato della startup neurotecnologica Neurable, che sviluppa interfacce cervello-computer non invasive sotto forma di cuffie, vede il potenziale per i dispositivi potenziati dalla BCI di diventare un oggetto quotidiano per la persona media.

"Se riusciamo a rendere le interfacce cervello-computer accessibili e sufficientemente fluide, allora potranno essere integrate nella nostra vita quotidiana, proprio come usiamo oggi gli smartphone o i laptop", ha detto Alcaide a Built In. "Ma per diventare davvero uno strumento onnipresente, devono essere comodi, intuitivi e abbastanza affidabili da consentire alle persone di usarli senza pensarci consapevolmente, in modo simile a come usiamo un mouse o una tastiera per interagire con un computer."

Oggi, l’applicazione più comune delle interfacce cervello-computer prevede lo spostamento del cursore tramite il pensiero. E mentre la maggior parte dei progetti rimane in una fase sperimentale, alcuni sono passati alla sperimentazione umana.

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Sebbene le interfacce cervello-computer differiscano per tipo e approccio, sono tutte modellate sull'elettrofisiologia della rete neurale di un cervello.

Quando prendiamo una decisione – o anche solo pensiamo di prendere una decisione – si innescano segnali elettrici chimici. Questo fenomeno è localizzato nel nostro sistema nervoso; più specificamente, negli spazi tra i neuroni, noti come sinapsi, mentre comunicano avanti e indietro.

Per catturare questa attività cerebrale, le BCI posizionano gli elettrodi prossimali a queste conversazioni. Questi sensori rilevano le tensioni, misurando la frequenza e l'intensità di ciascun "picco" mentre si attivano o potenzialmente si attivano.

"Stiamo captando le chiacchiere elettriche dei neuroni del cervello che comunicano tra loro."

"È come un microfono; ma in questo caso stiamo ascoltando l'attività elettrica invece del suono", ha affermato Craig Mermel, presidente e chief product officer di Precision Neuroscience, una startup che sviluppa un impianto neurale semi-invasivo e reversibile. "Stiamo captando le chiacchiere elettriche dei neuroni del cervello che comunicano tra loro."

Tali informazioni vengono quindi alimentate tramite il software del computer locale, dove vengono tradotte in un processo noto come decodifica neurale. È qui che prendono il sopravvento una varietà di algoritmi di apprendimento automatico e altri agenti di intelligenza artificiale, convertendo complessi set di dati raccolti dall’attività cerebrale in una comprensione programmabile di quali potrebbero essere le intenzioni del cervello.

"L'obiettivo a breve termine [delle interfacce cervello-computer] è restituire le capacità a coloro che le hanno perse", ha affermato Sumner Norman, scienziato della startup no-profit Convergent Research ed ex scienziato capo dell'interfaccia cervello-computer presso la società di software AE. Studio. "Ma a lungo termine, questa tecnologia ha anche lo scopo di creare una sorta di corteccia terziaria, o un altro livello delle funzioni del cervello umano e una funzione esecutiva che ci permetterebbe di essere quasi sovrumani."