Le tue onde cerebrali presto controlleranno le macchine e gli animali intorno a te

Immagina di poter sostituire ogni controller della tua vita con un semplice dispositivo. Niente più manuali di istruzioni e niente più tastiere o pulsanti. Tuttavia, non stiamo parlando di un nuovo telecomando stravagante. Non quando il tuo cervello è già in grado di interfacciarsi con la tecnologia. 

Secondo Edward Boyden, Benesse Career Development Professor presso il MIT Media Lab, “Il cervello è un dispositivo elettrico. L'elettricità è un linguaggio comune. Questo è ciò che ci permette di interfacciare il cervello ai dispositivi elettronici”. Essenzialmente, il cervello è un computer complicato e ben programmato. Tutto è controllato da impulsi elettrici inviati da neurone a neurone.

Un giorno potresti essere in grado di interferire con questo segnale proprio come in un film di James Bond, dove puoi usare un orologio per interferire con un certo segnale. Un giorno potresti essere in grado di ignorare i pensieri degli animali o anche di altre persone. Sebbene la capacità di controllare animali e oggetti con la tua mente sembri uscita da un film di fantascienza, il controllo mentale potrebbe essere più vicino alla realizzazione di quanto sembri.

The Tech

I ricercatori di Harvard hanno sviluppato una tecnologia non invasiva chiamata Brain Control Interface (BCI) che consente agli esseri umani di controllare il movimento della coda di un topo. Naturalmente, questo non significa che i ricercatori abbiano il controllo completo sul cervello del ratto. Per essere veramente in grado di manipolare i segnali del cervello, dovremmo comprendere completamente il modo in cui i segnali sono codificati. Questo significa che dovremmo capire il linguaggio del cervello.

Per ora, tutto ciò che possiamo fare è manipolare la lingua attraverso l'interruzione. Immagina di ascoltare qualcuno che parla una lingua straniera. Non puoi dire loro cosa dire o come dirlo, ma puoi manipolare il loro discorso interrompendolo o dimostrando che non puoi sentirlo. In questo senso, puoi dare segnali a un'altra persona per fargli cambiare discorso.

Perché non posso averlo adesso?

Per interferire manualmente con il cervello, gli scienziati usano un dispositivo chiamato elettroencefalogramma (EEG) in grado di rilevare i segnali elettrici che passano attraverso il cervello. Questi vengono rilevati attraverso piccoli dischi piatti di metallo che si attaccano alla tua testa e fungono da elettrodi.

Attualmente, la tecnologia BCI è incredibilmente imprecisa, principalmente a causa della complessità del cervello. Fino a quando la tecnologia non sarà in grado di integrarsi perfettamente con i segnali elettrici del cervello, i dati trasmessi da neurone a neurone non verranno elaborati correttamente. I neuroni vicini nel cervello spesso emettono segnali simili, che è ciò che la tecnologia elabora, ma eventuali valori anomali creano un tipo di elettricità statica che la tecnologia BCI non è in grado di analizzare. Questa complessità ci rende difficile sviluppare semplicemente un algoritmo per descrivere il modello. Tuttavia, potremmo essere in grado di simulare lunghezze d'onda più complicate in futuro analizzando gli schemi delle onde cerebrali,

Le possibilità sono infinite

Immagina che il tuo telefono abbia bisogno di una nuova custodia e non hai voglia di spendere altri trenta dollari per una nuova al negozio. Se potessi immaginare le dimensioni necessarie e inviare i dati a a stampante 3D, avresti la tua nuova custodia per una frazione del prezzo e quasi nessuno sforzo. O a un livello più semplice, potresti cambiare canale senza dover mai raggiungere un telecomando. In questo senso, BCI potrebbe essere programmato per interfacciarsi e controllare macchine piuttosto che cervelli.

Fammi provare

I giochi da tavolo e i videogiochi hanno iniziato a incorporare la tecnologia EEG per consentirti di testare il tuo cervello. I sistemi che utilizzano la tecnologia EEG vanno da sistemi semplici, come il Allenatore della Forza Scientifica di Star Wars, a sistemi sofisticati, come il EPOC emotivo. 

In Star Wars Science Force Trainer, l'utente si concentra sulla levitazione mentale di una palla, spronato dall'incoraggiamento di Yoda. Il Attuatore di impulsi neurali, un accessorio di gioco commercializzato da Windows, che può essere programmato per fare clic con il tasto sinistro e controllare altrimenti il ​​gioco attraverso la tensione nella testa, è un po' più sofisticato.

Progressi medici

Sebbene questa tecnologia possa sembrare un espediente economico, le possibilità sono davvero infinite. Ad esempio, un paraplegico potrebbe controllare completamente gli arti protesici con il pensiero. La perdita di un braccio o di una gamba non dovrebbe essere una limitazione o un inconveniente poiché l'appendice potrebbe essere sostituita da un sistema migliorato con procedure operative identiche.

Questi tipi di protesi impressionanti sono già stati creati e testati in laboratorio da pazienti che hanno perso il controllo del proprio corpo. Jan Scheuermann è una delle 20 persone che hanno partecipato a un test di questa tecnologia. Scheuermann è paralizzato ormai da 14 anni a causa di una rara malattia chiamata degenerazione spinocerebellare. Questa malattia blocca essenzialmente Jan all'interno del suo corpo. Il suo cervello può inviare comandi alle sue membra, ma la comunicazione si è interrotta a metà. Non può muovere gli arti a causa di questa malattia.

Quando Jan ha saputo di uno studio di ricerca che le avrebbe permesso di riprendere il controllo delle sue appendici, ha accettato immediatamente. Dopo aver scoperto che poteva muovere un braccio robotico con la sua mente quando era collegata, afferma: “Stavo muovendo qualcosa nel mio ambiente per la prima volta da anni. È stato stimolante ed eccitante. Nemmeno i ricercatori sono riusciti a cancellare il sorriso dai loro volti per settimane.

Negli ultimi tre anni di addestramento con il braccio robotico, che lei chiama Hector, Jan ha iniziato a mostrare un controllo più preciso sul braccio. Ha raggiunto il suo obiettivo personale di riuscire a nutrirsi con una barretta di cioccolato e ha portato a termine molti altri compiti proposti dal gruppo di ricerca dell'Università di Pittsburgh.

Nel corso del tempo, Jan ha iniziato a perdere il controllo del braccio. Il cervello è un ambiente estremamente ostile ai dispositivi elettronici che devono essere impiantati chirurgicamente. Di conseguenza, il tessuto cicatriziale può accumularsi attorno all'impianto, impedendo la lettura dei neuroni. Jan è delusa dal fatto che non sarà mai in grado di migliorare quello che era, ma "ha accettato [questo fatto] senza rabbia o amarezza". Questa è un'indicazione che la tecnologia non sarà pronta per l'uso sul campo per molto tempo.

Battute d'arresto

Affinché la tecnologia valga la pena, il vantaggio deve superare il rischio. Sebbene i pazienti possano svolgere compiti di base con gli arti protesici come lavarsi i denti, il braccio non offre un movimento abbastanza diversificato da valere i soldi e il dolore fisico della chirurgia cerebrale da usare.

Se la capacità del paziente di muovere l'arto si deteriora nel tempo, il tempo necessario per padroneggiare l'arto protesico potrebbe non valere lo sforzo. Una volta che questa tecnologia sarà ulteriormente sviluppata, potrebbe essere estremamente utile, ma per ora non è pratica nel mondo reale.

Più di una sensazione

Poiché queste protesi funzionano ricevendo segnali inviati dal cervello, anche il processo del segnale potrebbe essere invertito. I nervi, quando sollecitati dal tocco, inviano impulsi elettronici al cervello per farti sapere che sei stato toccato. Potrebbe essere possibile che gli impulsi elettronici all'interno dei nervi inviino segnali nella direzione opposta verso il cervello. Immagina di perdere una gamba e prenderne una nuova che ti permetta ancora di sentire il tatto.