Se vi dicessi che gli scienziati stanno lavorando allo sviluppo della telepatia, quella capacità di trasferire i messaggi da una mente all’altra senza l’ausilio dei sensi, ci credereste? Non c’entrano mutazioni genetiche, come nel caso del Dottor X degli X-Men, ma il merito va alle intelligenze artificiali.
L’interfaccia cervello-macchina (BMIs), una tecnologia che permette di leggere e interpretare l’attività cerebrale per poi trasmettere specifiche istruzioni alle macchine, si sta sviluppando sempre di più nell’ultimo decennio. Ciò permetterebbe di lavorare in simbiosi con i computer, scambiando informazioni in maniera più rapida e ottenendo prestazioni maggiori. In ambito clinico, le BMIs potrebbero apportare vantaggi a pazienti che presentano difficoltà di interazione col mondo esterno: pazienti con compromissioni nella produzione del linguaggio e/o con difficoltà nell’utilizzo di arti superiori e inferiori.
Proprio in quest’ottica, alcuni ricercatori di San Francisco (USA) (Makin, Moses, & Chang, 2020) hanno addestrato delle reti neurali artificiali (modelli che, simulando lo scambio di segnali tra neuroni biologici, imitano l’apprendimento umano) a codificare l’attività corticale prodotta durante la produzione orale di specifiche frasi e poi a decodificarle, traducendole come fa un traduttore automatico, in linguaggio scritto. Lo studio è stato condotto su quattro partecipanti sottoposti a monitoraggio delle crisi epilettiche mediante elettrocordicogramma (ECoG) – griglia di elettrodi impiantata direttamente sulla superficie del cervello che misura l’attività cerebrale ad alta frequenza e localizza le aree attivate. I partecipanti, durante la registrazione dell’attività cerebrale, svolgevano un compito di lettura ad alta voce di frasi appartenenti a uno dei due database (uno di 30 frasi, l’altro di 460 frasi) che comparivano sullo schermo del computer. Mediante sofisticate procedure computerizzate, le alte frequenze cerebrali (ECoG) associate alla lettura delle frasi sono state trasformate in segnali di input per la rete neurale artificiale di codifica, che a sua volta li ha trasformati in segnali di input per la rete neurale artificiale di decodifica, affinché quest’ultima li traducesse in frasi scritte. Gli autori hanno concluso che è possibile tradurre in modo affidabile l’attività registrata dall’ECoG in un linguaggio scritto basato su un vocabolario di 250 parole differenti (20-50 frasi). Inoltre, le aree anatomiche cerebrali che hanno mostrato una maggiore attività erano la corteccia sensomotoria ventrale e il giro temporale superiore, che rispettivamente giocano un ruolo importante nella produzione e nella percezione/previsione del linguaggio.
Questo risultato rappresenta una scoperta importante in ambito clinico, in particolare per lo sviluppo di supporti che mirano a migliorare la qualità di vita dei pazienti tetraplegici o di quelli con deficit della produzione linguistica. Prima di concludere, è importante sottolineare che questo studio non tiene conto dei possibili cambiamenti dell’attività cerebrale prodotti dal danno neurologico e dai processi di plasticità neurale conseguenti al deficit.
Ci stiamo avvicinando alla telepatia? Sì, ma a quella uomo-macchina! In ogni caso, tenete conto che vivere con una griglia di elettrodi nella scatola cranica non è roba da tutti i giorni. Dunque, sicuramente gli scienziati stanno studiando metodi meno invasivi, ma, almeno per ora, non è possibile comunicare col pensiero e leggere nella mente altrui, a meno che non abbiate le carte in regola per entrare nella squadra degli X-Men!
Bibliografia
Makin, J. G., Moses, D. A., & Chang, E. F. (2020). Machine translation of cortical activity to text with an encoder-decoder framework. Nature neuroscience, 23(4), 575–582.