Cervello
Scienziati ricreano una canzone dei Pink Floyd leggendo i segnali cerebrali degli ascoltatori
Nuovo passo avanti della tecnologia per la lettura della mente.
Un gruppo di scienziati dell’Università della California – Berkeley hanno addestrato un computer per analizzare l’attività cerebrale di qualcuno che ascolta la musica e, basandosi solo su quegli schemi neuronali, ricreare la canzone.
La ricerca, pubblicata martedì su Plos Biology, ha prodotto una versione riconoscibile, anche se ovattata, della canzone dei Pink Floyd del 1979, «Another Brick in the Wall (Part 1)».
I ricercatori avevano capito come utilizzare l’attività cerebrale per ricostruire la musica con caratteristiche simili alla canzone che qualcuno ascolta.
Scientists Reconstructed a Pink Floyd Song From Brain Activity pic.twitter.com/dAlkmSG6a8
— AI Insight (@ai_insight1) August 16, 2023
«Puoi effettivamente ascoltare il cervello e ripristinare la musica che quella persona ha sentito», ha detto al New York Times Gerwin Schalk, un neuroscienziato che dirige un laboratorio di ricerca a Shanghai e ha raccolto dati per questo studio.
I ricercatori hanno anche trovato un punto nel lobo temporale del cervello che ha reagito quando i volontari hanno sentito il ritmo della chitarra della canzone, proponendo che questa particolare area possa essere coinvolta nella nostra percezione del ritmo.
I risultati offrono un primo passo verso la creazione di dispositivi più espressivi per assistere le persone che non possono parlare. Negli ultimi anni, gli scienziati hanno compiuto importanti progressi nell’estrazione di parole dai segnali elettrici prodotti dal cervello delle persone con paralisi muscolare quando tentano di parlare.
Una quantità significativa delle informazioni trasmesse attraverso la parola proviene da ciò che i linguisti chiamano elementi «prosodici», come il tono.
«Comprendendo meglio come il cervello metabolizza la musica, gli scienziati sperano di costruire nuove “protesi vocali” per le persone con malattie neurologiche che colpiscono la loro produzione vocale» scrive il NYT. L’obiettivo è che questi dispositivi trasmettano non solo ciò che qualcuno sta cercando di dire, ma conservino parte della musicalità, del ritmo e dell’emozione del discorso organico.
Per raccogliere i dati per lo studio, i ricercatori hanno registrato dal cervello di 29 pazienti affetti da epilessia presso l’Albany Medical Center nello Stato di New York dal 2009 al 2015.
Come parte del loro trattamento contro l’epilessia, ai pazienti è stata impiantata nel cervello una rete di elettrodi simili a chiodi. Ciò ha creato una rara opportunità per i neuroscienziati di registrare dalla loro attività cerebrale mentre ascoltavano la musica.
Il team ha scelto la canzone dei Pink Floyd in parte perché piaceva ai pazienti più anziani. La canzone contiene 41 secondi di testo e due minuti e mezzo di brani strumentali lunatici, una combinazione utile per capire come il cervello elabora le parole rispetto alla melodia.
Analizzando i dati di ogni paziente, i ricercatori identificato quali parti del cervello si illuminavano durante la canzone e a quali frequenze reagivano queste aree.
Per ricostruire in modo leggibile «Another Brick in the Wall», i ricercatori hanno utilizzato 128 bande di frequenza. Ciò significava addestrare 128 modelli di computer, che collettivamente hanno messo a fuoco la canzone.
I ricercatori hanno quindi eseguito l’output di quattro singoli cervelli attraverso il modello. Le ricreazioni risultanti erano tutte riconoscibili come la canzone dei Pink Floyd, ma presentavano notevoli differenze. Il posizionamento degli elettrodi del paziente probabilmente spiega la maggior parte della varianza, hanno detto i ricercatori, ma contano anche le caratteristiche personali, come se una persona fosse un musicista.
Altri gruppi stanno conducendo esperimenti simili utilizzando scanner cerebrali non invasivi, come la risonanza magnetica funzionale o fMRI, che fornisce una misura meno dettagliata dell’attività ma scansiona l’intero cervello, scrive il Times.
Come riportato da Renovatio 21, vi sono altri casi simili di impianti cerebrali che tentano di aiutare pazienti in condizioni estremamente critiche come quello portato avanti dagli scienziati della Stanford University, che consente ad un uomo con le mani paralizzate di poter «digitare» fino a 90 caratteri al minuto, semplicemente pensando alle parole.
Anche un colosso digitale come Facebook era interessato alla tecnologia del pensiero degli individui.
Chip cerebrali sono stati utilizzati per comandare piante carnivore. Pochi mesi fa è emerso che gli scienziati sono riusciti a far giocare sempre a Pong anche delle cellule cerebrali in vitro.
Nel 2022, la società tecnologica con sede a New York Synchron, finanziata dai miliardari Bill Gates e Jeff Bezos, ha già impiantato il suo primo dispositivo per la lettura della mente in un paziente statunitense in una sperimentazione clinica.
Yu Takagi, neuroscienziato dell’Università di Osaka, ha collaborato quest’anno con gli scienziati di Google per utilizzare i dati fMRI per identificare il genere musicale che un volontario stava ascoltando mentre si trovava in uno scanner cerebrale.
«La nuova ricerca ha anche sottolineato ciò che rende la musica diversa dal parlato. Quando i volontari dello studio hanno ascoltato una canzone, la parte destra del loro cervello tendeva ad essere più coinvolta rispetto alla sinistra, mentre accade il contrario quando le persone ascoltano un discorso semplice» scrive il NYT. «Questa scoperta, che replica la ricerca precedente, aiuta a spiegare perché alcuni pazienti colpiti da ictus che non parlano bene possono cantare chiaramente frasi».
Il grande quotidiano neoeboraceno si esalta, come ordinato al mainstream, per le possibilità terapeutiche delle biotecnologie anche più invasive, non soffermandosi nemmeno un secondo davanti ai pericoli che questo ulteriore passo avanti nell’interfaccia uomo-macchina può porre.
La trasformazione cibernetica della vita umana è uno dei punto focali del transumanismo, predicato sia da entusiasti della Silicon Valley più o meno innocui che da vertici planetari come il Klaus Schwab, patron del World Economic Forum di Davos, che immagina un mondo dove in aeroporto saranno fatte «scansioni cerebrali» per evitare che il passeggero nutra idee pericolose.
«Una fusione della nostra identità fisica, digitale e biologica» dice Klaus Schwab.
Come riportato da Renovatio 21, ad un incontro al WEF con il fondatore di Google Sergej Brin, aveva dimostrato tutta la sua frenesia in materia.
«Puoi immaginare che tra 10 anni saremo qui seduti avendo un impianto nel nostro cervello, tramite il quale posso immediatamente percepirvi, perché tutti voi avrete degli impianti, misurandovi tutte le vostre onde cerebrali – e posso dirti immediatamente come reagiscono le persone, oppure posso sentire come reagiscono alcune persone alle tue risposte. È immaginabile?» chiede il guru globalista svizzero.
«Penso che sia immaginabile», risponde il Brin, che prosegue descrivendo un possibile futuro transumanista in cui la coscienza potrebbe essere trapiantata nelle macchine.
«Penso che tu possa immaginare che, beh, verrai trapiantato, sai, su Internet per così dire, per vivere per sempre in un regno digitale. Sai, puoi immaginare che solo nella tua incarnazione biologica vivrai per un’età molto lunga».
Siamo al transumanismo spinto, impudico, tracotante. Ma ciò non riguarda solo noi e le nostre scelte. Esattamente come i vaccini, ciò riguarda soprattutto i nostri figli, sui quali già si allungano i bisturi della chirurgia cerebro-cibernetica.
Per impiantare i microchip nei bambini, dice Davos in un documento emerso tempo fa, ci sono «ragioni solide e razionali».
Per quanto possa sembraci strano e apparentemente lontano, soprattutto dato l’interesse di aziende e di poteri statali e superstatali di spingere il controllo i nostri pensieri – anche, addirittura, nei nostri sogni, che possono essere hackerati a fini pubblicitari.
La situazione è tale che esperti di giurisprudenza cominciano a discutere di leggi che riconoscano la «libertà cognitiva» e lo «spionaggio cerebrale».
L’era della psicopolizia, dove vi verrà proibito pure di pregare con la mente, è già materialmente iniziata: ma, tranquilli, come l’altra volta, è per il vostro bene, quindi accettate l’iniezione di transumanismo nella vostra carne, e fate silenzio – perché sanno cosa pensate.
Cervello
La Cina batte Neuralink di Musk nella commercializzazione di impianti cerebrali
Chirurghi cinesi hanno impiantato un’interfaccia cervello-computer in un paziente con mobilità ridotta della mano, in quella che viene indicata come la prima procedura commerciale al mondo che impiega un dispositivo non invasivo approvato di questo genere.
L’operazione è stata eseguita lunedì in un ospedale di Sciangai. Il paziente aveva riportato una lesione al midollo spinale in un incidente stradale dieci anni prima e, nonostante anni di riabilitazione, conservava una funzionalità limitata alla mano.
Durante l’intervento, un impianto delle dimensioni di una moneta è stato collocato sulla superficie del cervello del paziente. Il dispositivo è progettato per rilevare i segnali cerebrali e trasmetterli a un computer, che li converte in comandi per un guanto robotico.
Secondo quanto dichiarato dai funzionari, l’operazione si è svolta senza complicazioni e il paziente si sta riprendendo, con parametri vitali stabili. Hanno precisato che l’impianto ha catturato con successo segnali cerebrali stabili e di alta qualità.
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L’impianto, denominato NEO, è stato sviluppato dalla startup cinese Neuracle e approvato dall’ente regolatore medico cinese a marzo, permettendogli di superare la fase di sperimentazione clinica e di essere impiegato commercialmente negli ospedali.
Questo risultato ha consentito a Neuracle di precedere Neuralink, l’azienda di Elon Musk, nella gara alla commercializzazione di interfacce cervello-computer impiantabili. Sebbene anche Neuralink abbia impiantato chip in esseri umani e sostenga di avere 21 persone coinvolte in sperimentazioni cliniche in tutto il mondo, non ha ancora ottenuto l’approvazione commerciale completa negli Stati Uniti.
L’approccio di NEO si distingue da quello di Neuralink ed è concepito per essere non invasivo, poiché il dispositivo viene posizionato sulla superficie del cervello senza penetrarlo, con l’obiettivo di aiutare i pazienti a recuperare la funzionalità degli arti.
Il chip di Musk, al contrario, utilizza fili sottilissimi inseriti direttamente nel tessuto cerebrale grazie all’ausilio di un robot chirurgico. Anche il primo prodotto di Neuralink, Telepathy, è destinato a permettere alle persone paralizzate di controllare computer, telefoni e altri dispositivi con il pensiero.
Anche altre aziende hanno esplorato soluzioni meno invasive. Synchron, una startup statunitense, ha realizzato un impianto inserito attraverso una vena anziché tramite un intervento chirurgico a cranio aperto, mentre Meta sta sviluppando sistemi di intelligenza artificiale capaci di tradurre in testo le scansioni cerebrali non invasive.
Per il momento, l’impiego principale delle interfacce cervello-computer resta in ambito medico, in particolare per pazienti affetti da paralisi, lesioni del midollo spinale e gravi patologie neurologiche. Tuttavia, Musk ha previsto che tali chip finiranno per sostituire gli smartphone. I ricercatori del settore hanno inoltre discusso di possibili applicazioni future nell’elettronica di consumo, nella robotica e nel potenziamento umano.
Come riportato da Renovatio 21, Elone sostiene che gli impianti cerebrali neuralinki «aumenteranno drasticamente le capacità umane». L’anno scorso era emerso che un primo paziente neuralinko utilizzava il chip al cervello per imparare nuove lingue.
Due anni fa Musk disse che il primo paziente Neuralink era giunto a controllare il mouse del computer con i pensieri.
Come riportato da Renovatio 21, negli anni scorsi, in concomitanza con la partenza degli esperimenti sugli esseri umani approvati dall’ente regolatorio americano FDA, era emerso che alle scimmie su cui era stato sperimentato l’impianto erano successe «cose terribili», cosa che Musk ha poi negato.
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Neuralink, che aveva iniziato con impianti di microchip cerebrali sui suini, non è la prima azienda ad avviare sperimentazioni umane con un’interfaccia cervello-computer. Nel 2022, la società tecnologica con sede a New York Synchron, finanziata dai miliardari Bill Gates e Jeff Bezos, ha già impiantato il suo primo dispositivo per la lettura della mente in un paziente statunitense in una sperimentazione clinica.
Vi sono altri casi simili di impianti cerebrali che tentano di aiutare pazienti in condizioni estremamente critiche come quello portato avanti dagli scienziati della Stanford University, che consente ad un uomo con le mani paralizzate di poter «digitare» fino a 90 caratteri al minuto, semplicemente pensando alle parole.
Anche un colosso digitale come Facebook era interessato alla tecnologia del pensiero degli individui.
Chip cerebrali sono stati utilizzati per comandare piante carnivore. Pochi mesi fa è emerso che gli scienziati sono riusciti a far giocare sempre a Pong anche delle cellule cerebrali in vitro.
La trasformazione cibernetica della vita umana è uno dei punto focali del transumanismo, predicato sia da entusiasti della Silicon Valley più o meno innocui che da vertici planetari come il Klaus Schwab, patron del World Economic Forum di Davos, che immagina un mondo dove in aeroporto saranno fatte «scansioni cerebrali» per evitare che il passeggero nutra idee pericolose. «Una fusione della nostra identità fisica, digitale e biologica» dice Klaus Schwab.
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Bioetica
Startup testa farmaci su cervelli umani appena estratti e mantenuti in vita con macchinari di supporto vitale
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Cervello
Gli scienziati completano il primo «upload virtuale di cervello»
Una startup della Silicon Valley ha annunciato quello che definisce il primo «caricamento del cervello multi-comportamentale», dopo aver realizzato una replica digitale completa del cervello di un moscerino della frutta che controlla un corpo virtuale all’interno di un ambiente simulato.
Il risultato, presentato la scorsa settimana da Eon Systems, costituisce un avanzamento notevole rispetto all’intelligenza artificiale tradizionale.
A differenza dei sistemi di Intelligenza Artificiale che acquisiscono comportamenti tramite addestramento, le azioni della mosca virtuale – che comprendono camminare, pulirsi e cercare cibo in modo completamente autonomo – emergono da una copia neurone per neurone di un vero cervello biologico.
«Questa non è un’animazione. Non è una politica di apprendimento per rinforzo che imita la biologia», ha dichiarato il co-fondatore di Eon, Alex Wissner-Gross, in un post sui social media con cui annunciava la svolta. «È una copia di un cervello biologico, collegato neurone a neurone a partire da dati di microscopia elettronica, che funziona in simulazione, simulando il movimento di un corpo».
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Il progetto si fonda su una ricerca fondamentale del 2024, quando una collaborazione internazionale ha mappato l’intero connettoma – la mappa completa e dettagliata di tutte le connessioni neurali (sinapsi e assoni) all’interno del sistema nervoso di un organismo – di un moscerino della frutta adulto: ciascuno dei suoi circa 140.000 neuroni e 50 milioni di connessioni sinaptiche.
Philip Shiu, ricercatore senior di Eon, è coautore di un articolo su Nature che dimostra come un modello computazionale costruito a partire da questo schema elettrico riesca a prevedere il comportamento motorio reale del moscerino con una precisione del 95%.
Tuttavia, quel modello era in sostanza un cervello privo di un corpo da controllare. Eon ha ora completato il ciclo, integrando il cervello digitale con un corpo di mosca simulato in fisica grazie al motore MuJoCo di Google DeepMind.
Gli input sensoriali provenienti dall’ambiente virtuale raggiungono il cervello emulato, l’attività neurale si propaga attraverso il suo connettoma completo e i comandi motori dirigono i movimenti del corpo simulato. I comportamenti della creatura digitale scaturiscono dalle dinamiche dei suoi circuiti, invece che da istruzioni predefinite.
Michael Andregg, CEO di Eon, ha affermato che la mosca caricata ottiene un’accuratezza comportamentale del 91% utilizzando esclusivamente il cablaggio del connettoma, modelli di neuroni semplici e «nessuna regolazione manuale, nessun algoritmo di apprendimento aggiuntivo».
Il team di Eon sta ora raccogliendo dati per tentare un’emulazione completa del cervello di un topo: circa 70 milioni di neuroni, 560 volte più grande di quello di una mosca. Oltre a questo, l’obiettivo del team è quello di provare a caricare un intero cervello umano.
«Il fantasma non è più nella macchina. La macchina sta diventando il fantasma», ha detto Wissner-Gross, riferendosi al concetto di «Ghost in the machine» è un’espressione coniata dal filosofo Gilbert Ryle nel 1949 per criticare il dualismo cartesiano: indica sarcasticamente l’idea di una mente immateriale («fantasma») che abiterebbe e comanderebbe il corpo come se fosse una macchina separata. Oggi viene usata più ampiamente per descrivere qualsiasi concezione che postula un’entità non fisica (anima, coscienza, io) come causa autonoma all’interno di un sistema materiale (cervello, computer, robot).
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