Una corsa tecnologica ad alto rischio si sta giocando all’interno del cervello umano. Le interfacce cervello-computer (Brain-computer interface – BCI) stanno già permettendo a persone paralizzate di controllare computer e comunicare i propri bisogni. A breve, queste tecnologie permetteranno anche di manovrare arti prostetici senza muovere un muscolo.
Il prossimo anno sarà cruciale per le aziende dietro questa tecnologia. Finora, meno di 100 persone al mondo hanno ricevuto impianti BCI permanenti. Ma nei prossimi 12 mesi, il numero è destinato a più che raddoppiare, a condizione che le aziende che hanno ottenuto l’approvazione sperimentale dalla FDA raggiungano i propri obiettivi nei trial clinici. Apple, intanto, ha annunciato l’intenzione di permettere a questi impianti di controllare iPhone e altri dispositivi.
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Le aziende in prima linea
Esistono decine di startup nel settore “neurotech”. Quattro guidano il campo degli impianti: Paradromics, Synchron, Precision Neuroscience e Neuralink di Elon Musk, che sotto molti aspetti è la più ambiziosa. Tutte, eccetto Paradromics, hanno già impiantato la loro tecnologia nella testa di persone. Ciascuna ha un approccio differente e motivi per credere che il proprio prodotto sarà il vincente.
Tutte e quattro puntano a diventare un giorno una parte standard dell’assistenza sanitaria per decine di migliaia, forse milioni, di persone. Il premio? Morgan Stanley prevede un mercato per impianti cervello-computer da 1 miliardo di dollari all’anno entro il 2041.
Il rischio di prodotti commerciali
Al di fuori della corsa all’intelligenza artificiale di livello umano o alla colonizzazione di altri pianeti – non a caso due ambiti in cui Musk è grande sostenitore – pochi campi mostrano un divario così ampio tra il potenziale di una tecnologia e le sue prospettive a breve termine.
“C’è una visione secondo cui questa tecnologia diventerà di massa, ed è una visione che si può vendere”, afferma Iahn Cajigas, neurochirurgo all’Università della Pennsylvania che ha condotto ricerche pionieristiche sugli impianti cerebrali e li ha installati in alcuni pazienti. “Come clinico, trovo che sia un modo pericoloso di presentare la questione.”
Il dottor Cajigas sottolinea che si tratta di prodotti medici, con tutti i rischi legati a un intervento chirurgico al cervello, inclusa l’infezione. “Correre il rischio di un impianto cerebrale se sei un giovane in buona salute, solo perché sei al centro commerciale e vuoi un’interfaccia migliore con il telefono, non so quanto sia ragionevole nel mondo in cui viviamo oggi”, ha aggiunto.
Più profondità, più prestazioni: il dilemma dell’invasività
Nel settore delle BCI, si accetta generalmente che maggiore è la larghezza di banda necessaria, più invasivo deve essere l’impianto. Fatte salve future rivoluzioni nell’elaborazione dei segnali, gli impianti devono penetrare più a fondo nei tessuti cerebrali per ottenere le migliori prestazioni.
Proprio per questo, i trial clinici in programma nel prossimo anno potrebbero decidere il destino delle quattro aziende leader, a causa delle molte incertezze legate a sicurezza, prestazioni e costi.
Synchron: la via dei vasi sanguigni
Synchron, prima azienda a collaborare con Apple, è tra le meno invasive. Il suo impianto è una maglia tubolare di elettrodi che viene inserita in un vaso sanguigno principale nel cervello, come uno stent. Non richiede l’apertura del cranio, il che, secondo Kurt Haggstrom, Chief Commercial Officer dell’azienda, consentirebbe di formare più medici per eseguire l’intervento.
Il lato negativo? Le letture dell’attività cerebrale da parte degli elettrodi sono meno precise. Nel caso di Apple, i pazienti per ora devono indossare il visore Apple Vision Pro. Il cursore si muove grazie al tracciamento oculare, non con la mente, e si “clicca” su un oggetto pensando a un grande movimento di un arto.
Entro la fine del 2025, Synchron inizierà i trial finali con la FDA per la sua BCI impiantabile. Questi studi dureranno circa due anni, afferma Haggstrom.
Precision Neuroscience: una fessura nel cranio
Precision Neuroscience punta a posizionare una piccola matrice piatta di elettrodi sulla superficie del cervello. Sebbene il sistema attuale sia cablato, l’azienda sta sviluppando una versione completamente wireless, che non sporga dalla pelle e sia in grado di comunicare e ricaricarsi senza fili.
Il sistema, con 1.024 elettrodi distribuiti su 1,5 cm², potrebbe fare più di Synchron. Ad esempio, potrebbe tradurre il pensiero in linguaggio.
Una sfida chiave: Neuralink e altri beneficiano di decenni di registrazioni cerebrali profonde nei primati. Precision registra l’attività neurale in modo diverso e i ricercatori sono solo all’inizio della mappatura dei segnali, spiega Cajigas, che l’ha testato su 11 pazienti finora.
“Nel prossimo anno, credo che questa possa diventare una soluzione valida per i pazienti amputati per controllare una mano robotica”, aggiunge.
Grazie alle nuove autorizzazioni FDA, Precision può tenere il proprio sistema impiantato nella testa di una persona per fino a 30 giorni. L’azienda installerà il dispositivo in decine, forse un centinaio di pazienti nei prossimi 12 mesi, afferma il CEO Michael Mager. Se i trial avranno successo, si passerà a impianti permanenti.
Paradromics: la corteccia come cuscinetto
L’interfaccia cervello-computer di Paradromics assomiglia a una moneta con il Velcro su un lato, con 421 minuscoli elettrodi che penetrano per 1,5 millimetri nel cervello. Installarne diversi potrebbe consentire una connessione particolarmente veloce, simile al passaggio da un segnale Wi-Fi debole a uno eccellente. Può registrare da neuroni individuali, come il sistema di Neuralink, afferma l’amministratore delegato Matt Angle.
Gli elettrodi dell’azienda sono così piccoli che, in teoria, potrebbero passare inosservati dal cervello del paziente, evitando le cicatrici e altri problemi riscontrati nei primi sistemi sperimentali accademici, aggiunge. Paradromics non ha ancora impiantato il dispositivo in un essere umano, ma due pecore lo ospitano nel cervello da tre anni, mantenendo in tutto questo tempo una forte connessione neurale.
L’azienda fa parte di un programma FDA per accelerare l’approvazione di dispositivi medici rivoluzionari, e prevede di iniziare il primo trial clinico su esseri umani entro la fine dell’anno.
Neuralink: in profondità nel cervello
Neuralink ha impiantato dispositivi in tre pazienti, secondo Elon Musk, il fondatore. Il secondo paziente ha dimostrato capacità finora visibili solo in laboratori di ricerca, dove fili penetravano profondamente nel cervello dei partecipanti e si collegavano direttamente a computer esterni.
Con elettrodi impiantati a 7 millimetri di profondità, quel paziente di Neuralink è riuscito a progettare software, giocare ai videogiochi e altro ancora.
