Da asporto chiave
- I ricercatori della Brown University hanno sviluppato un nuovo modo per monitorare le onde cerebrali utilizzando minuscoli microchip.
- L'invenzione è l'ultimo passo nel campo in rapido sviluppo delle interfacce cervello-macchina.
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I sistemi di interfaccia cerebrale potrebbero aiutare i pazienti con lesioni cerebrali o addirittura controllare la tua auto.
La tecnologia che consente ai computer di leggere i tuoi pensieri potrebbe ricevere una spinta da nuove ricerche.
Gli scienziati hanno sviluppato un sistema che utilizza microchip di silicio per registrare e trasmettere l'attività cerebrale a un computer, secondo un recente articolo. Minuscoli chip vengono posizionati sulla superficie del cervello o all'interno del tessuto per raccogliere più segnali neurali rispetto ad altri impianti cerebrali. L'invenzione è l'ultimo passo nel campo in rapido sviluppo delle interfacce cervello-macchina.
"Interfacce completamente funzionanti per la stimolazione cerebrale profonda e la stimolazione e la registrazione combinate sono attualmente disponibili e vengono continuamente migliorate con sofisticatezza, complessità e capacità sempre maggiori", Dr. James Giordano, professore di neurologia alla Georgetown University Medical Center, ha detto a Lifewire in un'intervista via e-mail.
"Tuttavia, tutti i sistemi attualmente disponibili implicano una qualche forma di impianto neurochirurgico invasivo, e questo è un fattore limitante, almeno in una certa misura."
Lettori della mente
I ricercatori della Brown University che hanno sviluppato i nuovi chip affermano che i sensori, soprannominati "neurograin", registrano in modo indipendente gli impulsi elettrici prodotti dall'attivazione dei neuroni. I chip inviano i segnali in modalità wireless a un hub centrale, che coordina ed elabora i segnali.
Nel loro studio, il team di ricerca ha dimostrato l'uso di circa 50 neurograni per registrare l'attività cerebrale in un roditore. Il sistema potrebbe un giorno consentire la registrazione dei segnali cerebrali in modo più dettagliato rispetto ai metodi esistenti.
"Una delle grandi sfide nel campo delle interfacce cervello-computer è la progettazione di modi per sondare quanti più punti possibili del cervello", ha affermato Arto Nurmikko, professore alla Brown's School of Engineering e autore senior dello studio, si legge in un comunicato stampa. "Finora, la maggior parte dei BCI erano dispositivi monolitici, un po' come dei piccoli letti di aghi. L'idea del nostro team era di scomporre quel monolito in minuscoli sensori che potevano essere distribuiti attraverso la corteccia cerebrale."
Le interfacce cerebrali potrebbero aiutare le persone con disabilità motorie gravi a comunicare più facilmente ed eseguire movimenti come vestirsi, mangiare e pulirsi, ha detto a Lifewire Nicholas Hatsopoulos, neuroscienziato dell'Università di Chicago, in un'intervista via e-mail.
Una sfida consiste nello "sviluppare elettrodi minimamente invasivi e in grado di registrare da più neuroni", ha affermato.
Guidare con le onde cerebrali
Anche i conducenti potrebbero trarre vantaggio dai computer che leggono il tuo cervello. Nissan ha recentemente affermato che sta lavorando su un sistema di controllo automobilistico abilitato all'interfaccia cerebrale che potrebbe rallentare il veicolo o spostare il volante più velocemente dei movimenti del corpo del conducente.
La maggior parte dei conducenti, tuttavia, probabilmente si opporrebbe all'avere impianti cerebrali per monitorare i propri pensieri. L'azienda Freer Logic ha sviluppato una neurotecnologia incorporata nel poggiatesta di un'auto, una sedia da ufficio, un materasso o un cuscino.
Una delle grandi sfide nel campo delle interfacce cervello-computer è la progettazione di metodi per sondare quanti più punti possibili del cervello.
Peter Freer, presidente di Freer Logic, ha dichiarato a Lifewire in un'intervista via e-mail che l'invenzione è stata sottoposta a "test significativi" da parte di aziende automobilistiche e aeronautiche.
"La neurotecnologia incorporata monitora il cervello di un guidatore tramite un sistema di rilevamento discreto e invisibile", ha detto Freer. "Può rilevare la sonnolenza e l'affaticamento del conducente, il carico cognitivo, lo stress, la distrazione e altro per motivi di sicurezza. Può essere utilizzato per il controllo dell'intrattenimento all'interno del veicolo e per i controlli delle funzioni."
Tuttavia, c'è ancora molta strada da fare prima che le interfacce cervello-computer possano fare tutto ciò che gli scienziati sperano. Ad esempio, i sistemi attuali non sono ancora in grado di acquisire attività specifiche di nodi e reti neurologiche, ha affermato Giordano.
"Il sistema computazionale deve tradurre e trascrivere segnali neurali, interpretare la fedeltà, il significato e il valore dei segnali neurali; quindi inviare questi segnali a un effettore della macchina e inviare feedback ai meccanismi neurologici per sviluppare un percorso bidirezionale, " ha aggiunto.
Un altro ostacolo è lo sviluppo di sensori impiantati nel cervello in grado di registrare segnali per anni senza essere respinti dal corpo, ha detto Hatsopoulos.
Se le sfide tecniche possono essere superate, le interfacce cerebrali potrebbero essere utilizzate per curare malattie neurologiche, disturbi neuropsichiatrici e lesioni neurologiche, o "in altre parole, per riparare un 'cervello rotto'", ha detto Giordano.
