Cervello
Cos’è quella luce brillante alla fine del tunnel?
Renovatio 21 traduce questo articolo di Bioedge.
I resoconti di esperienze di pre-morte – con storie di luce bianca, visite di persone care defunte, udire voci, vedere il paradiso – catturano la nostra immaginazione.
Il fatto che questi rapporti condividano così tanti elementi comuni solleva la questione se ci sia qualcosa di fondamentalmente reale alla base di essi – e che coloro che sono riusciti a sopravvivere alla morte stanno fornendo barlumi di una coscienza che non scompare del tutto, anche dopo che il cuore smette di battere.
Un nuovo studio, «Surge of neurophysiological coupling and connectivity of gamma oscillations in the dying human brain» («Aumento di accoppiamento neurofisiologico e connettività delle oscillazioni gamma nel cervello umano morente», ndt), negli Atti della National Academy of Science, fornisce le prime prove di un’ondata di attività correlata alla coscienza nel cervello morente.
I ricercatori dell’Università del Michigan hanno studiato quattro pazienti che sono morti dopo un arresto cardiaco in ospedale mentre erano sotto monitoraggio EEG. Tutti e quattro erano in coma e non rispondevano e alla fine furono rimossi dal supporto vitale.
Dopo la rimozione del supporto del ventilatore, due dei pazienti hanno mostrato un aumento della frequenza cardiaca insieme a un aumento dell’attività delle onde gamma, considerata l’attività cerebrale più veloce e associata alla coscienza.
Inoltre, l’attività è stata rilevata nella cosiddetta zona calda dei correlati neurali della coscienza nel cervello, la giunzione tra i lobi temporale, parietale e occipitale nella parte posteriore del cervello. Quest’area è stata correlata con i sogni, le allucinazioni visive nell’epilessia e gli stati alterati di coscienza in altri studi sul cervello.
A causa delle ridotte dimensioni del campione, gli autori mettono in guardia dal fare affermazioni globali sulle implicazioni dei risultati. Notano anche che è impossibile sapere in questo studio cosa hanno vissuto i pazienti perché non sono sopravvissuti.
«Non siamo in grado di effettuare correlazioni delle firme neurali osservate della coscienza con un’esperienza corrispondente negli stessi pazienti in questo studio. Tuttavia, i risultati osservati sono decisamente entusiasmanti e forniscono un nuovo quadro per la nostra comprensione della coscienza nascosta negli esseri umani morenti», ha affermato uno dei ricercatori.
Commentando lo studio su MDEdge, il dottor F. Perry Wilson della Yale School of Medicine, lo ha descritto come «il correlato fisiologico dell’esperienza di pre-morte»:
«È fondamentale realizzare due cose qui. In primo luogo, questi segnali di coscienza non erano presenti prima che il supporto vitale fosse ritirato. Questi pazienti in coma avevano un’attività cerebrale minima; non c’erano prove che stessero sperimentando qualcosa prima dell’inizio del processo di morte. Questi cervelli si comportano in modo fondamentalmente diverso in prossimità della morte».
«Ma in secondo luogo, dobbiamo renderci conto che, sebbene il cervello di questi individui, nei loro ultimi momenti, sembrasse agire in un modo in cui agiscono i cervelli coscienti, non abbiamo modo di sapere se i pazienti stessero veramente vivendo un’esperienza cosciente. Come ho detto, tutti i pazienti nello studio sono morti. A parte quelle metafisiche a cui ho accennato prima, non avremo modo di chiedere loro come hanno vissuto i loro ultimi momenti».
«Cerchiamo di essere chiari: questo studio non risponde alla domanda su cosa succede quando moriamo. Non dice nulla sulla vita dopo la morte o sull’esistenza o la persistenza dell’anima. Ma quello che fa è far luce su un problema incredibilmente difficile nelle neuroscienze: il problema della coscienza».
Renovatio 21 offre questa traduzione per dare una informazione a 360º. Ricordiamo che non tutto ciò che viene pubblicato sul sito di Renovatio 21 corrisponde alle nostre posizioni.
Immagine di Luis García via Wikimedia pubblicata su licenza Creative Commons 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic e 1.0 Generic
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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