Cervello
Nuovo «casco cerebrale» consente di videogiocare con la mente
Alcuni ricercatori hanno creato un’interfaccia cervello-computer indossabile a mo’ di caschetto BCI (Brain-computer interface, letteralmente interfaccia cervello-computer) che consente agli utenti di giocare ai videogiochi usando la mente.
Come pubblicato in un nuovo dettagliato studio sulla rivista PNAS Nexus, il dispositivo – un cappuccio nero e rosso rivestito con elettrodi di rilevamento delle onde cerebrali – è progettato per essere utilizzato da chiunque senza la calibrazione approfondita o le procedure chirurgiche invasive richieste da altri BCI, aprendo così questa tecnologia avveniristica ad un utilizzo più semplice e universale.
«Quando pensiamo a questo in un contesto clinico, questa tecnologia farà sì che non avremo bisogno di un team specializzato per eseguire questo processo di calibrazione, che è lungo e noioso», ha affermato l’autore principale dello studio Satyam Kumar dell’Università del Texas a Austin in una sua dichiarazione. «Sarà molto più veloce passare da un paziente all’altro».
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Altre BCI possono consentire agli utenti di controllare computer o persino protesi robotiche. L’uomo paralizzato che ha ricevuto l’impianto cerebrale di Neuralink, ad esempio, ha fatto vedere che usa il dispositivo per giocare a Mario Kart con un amico, riporta Futurism.
Tuttavia un impianto cerebrale richiede un intervento chirurgico complicato, che può comportare costi e complicazioni significativi. E fino ad ora, le BCI non invasive – come i cappucci con degli elettrodi – richiedono un enorme lavoro specializzato per adattarle al cervello di un utente.
Consapevoli di queste evidenti difficoltà, gli scienziati volevano una «soluzione valida per tutti». Utilizzando modelli di apprendimento automatico, hanno sviluppato quello che è noto come un «decoder» addestrato su un singolo soggetto umano «esperto» che ha utilizzato la BCI per completare un semplice gioco di bilanciamento di una barra digitale.
Una volta completato il decoder, il dispositivo BCI è stato testato su 18 soggetti senza esperienza nell’uso di questo tipo di tecnologia, i quali, nel corso di sole cinque sessioni, sono stati in grado di allenarsi non solo per il gioco da bar, ma per una corsa automobilistica.
Si tratta di un’inversione di tendenza straordinariamente rapida. Normalmente l’utilizzo di una BCI è un’abilità che può richiedere settimane o mesi per essere sviluppata. Durante una dimostrazione al festival texano South by Southwest, tenutasi qualche settimana fa, dei ricercatori hanno eseguito dei test su diversi volontari che hanno imparato a controllare in pochi minuti due robot per la riabilitazione delle mani e delle braccia utilizzando la calotta cranica.
Per quanto si siano visti risultati interessanti, il loro lavoro è lungi dall’essere finito. Tutti i soggetti testati erano sani e non presentavano disabilità motorie. Se la loro tecnologia sarà adottata a livello mainstream, dovrà essere dimostrata anche sulle persone con disabilità.
Come riportato da Renovatio 21, varie società in tutto il mondo stanno lavorando alacramente alla connessione tra cervello ed elettronica, con già casi di chip impiantati su suini e su scimmie, che Neuralink (società creata da Elon Musk) aveva mostrato ancora anni fa essere in grado di giuocare con il videogame Pong solo con l’uso del «pensiero».
Il medesimo era stato impiegato in un esperimento del 2022 , dove un gruppo di scienziati scienziati ha insegnato con successo ad alcune cellule cerebrali umane in una piastra di Petri come si gioca a Pong. I ricercatori di Cortical Labs, una startup biotecnologica, hanno creato «mini-cervelli» costituiti da 800.000 a un milione di cellule cerebrali umane viventi in una piastra di Petri. Per insegnare il gioco ai minicervelli, il team ha creato una versione semplificata di «Pong» senza avversari. Un segnale viene inviato a destra o a sinistra dell’array per indicare dove si trova la palla ei neuroni delle cellule cerebrali inviano segnali per spostare la paletta.
Nel frattempo, si espande anche la scienza dei videogiuochi animali.
Come riportato da Renovatio 21, neuroscienziato ungherese nel 2021 ha creato un kit per insegnare ai topi a giocare al videogiuoco Doom, mentre l’anno scorso è comparsa una startup britannica chiamata Joipaw sta sviluppando un nuovo tipo di videogioco, i cui utenti sono i cani.
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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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Cervello
Elon transumanista dice che gli impianti cerebrali Neuralink «aumenteranno drasticamente le capacità umane»
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Do we reach the critical Fermi on Mars before or after we reach AGI super intelligence on Earth? https://t.co/GUa8ey69LA
— Ed Krassenstein (@EdKrassen) April 26, 2024
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