Neuralink: avanguardia della tecnologia(?)

Neuralink è un’azienda di neuroscienze, fondata nel 2016 da Elon Musk e un gruppo di ingegneri e biologi che ha come obiettivo a lungo termine lo sviluppo di una piattaforma I/O (Input/Output) che usi come fulcro il nostro cervello. L’azienda a partire dal 2016 ha sviluppato il prototipo di un dispositivo, chiamato N1 Link, che collega la mente al mondo digitale.

Il 2 dicembre 2022 in California, si è tenuta una conferenza di fine anno, dove sono stati mostrati tutti i progressi finora ottenuti sul dispositivo. Durante l’evento, Elon Musk ha annunciato: “Nel giro di sei mesi, dovremmo essere in grado di provare Neuralink in un essere umano, per la prima volta”; notizia che ha fatto scalpore, dato che fino ad allora gli esperimenti erano stati effettuati su particolari strumenti o sugli animali.

Ma esattamente come funziona L’N1 LINK?

L’N1 come per un qualsiasi dispositivo elettronico si basa su tre fasi, cioè l’input (acquisizione delle informazioni), l’elaborazione dei dati e l’output (l’invio dei dati). La prima fase viene resa possibile dalle caratteristiche dell’attività neuronale; infatti i neuroni inviano e ricevono informazioni sotto forma di segnali elettrici. Tutti i neurotici hanno in comune: un dendroide (che riceve segnali), un corpo cellulare detto soma (elabora) e un axon, cioè una fibra nervosa (invio dei segnali). Questi comunicano tra di loro in siti di contatto funzionale, chiamati sinapsi, che collegano i due soma.

Nel momento in cui si forma il “canale”, N1 Link posiziona degli elettrodi (conduttori) vicino la sinapsi in modo che possa rilevare l’azione potenziale, anche detto PDA (e quindi i segnali).

I conduttori vengono istallati mediante una delicata operazione chirurgica con una durata di circa 45 minuti.

Come mostrato nell’immagine sopra, l’operazione si svolge in sei fasi:

1. Viene rimossa la pelle;
2. perforato il cranio;
3. rimossa la dura, ovvero una membrana costituita da tessuto connettivo denso ed irregolare;
4. vengono collegati i fili metallici contenenti gli elettrodi;
5. viene inserito nella fessura l’N1 Link;
6. la pelle viene suturata.

In modo da garantire una maggiore sicurezza all’individuo, il gruppo sta cercando un modo per istallare gli elettrodi senza rimuovere la dura, cosicché il cervello non entri mai in contatto diretto con l’esterno.

Inoltre per aumentare la precisione dei collegamenti e ottimizzare i tempi, l’azienda sta sviluppando un robot, chiamato R1, che possa svolgere interamente l’intervento con la massima sicurezza (durante la conferenza hanno mostrato il robot in azione, che ha completato l’operazione in circa 15 minuti).

Una volta istallato, l’N1 Link è in grado di rilevare migliaia di PDA dai neuroni. L’insieme dei dati raccolti permette la decodifica dell’informazione alla base della trasmissione neuronale.

L’informazione varia a seconda della zona del cervello selezionata, per esempio ci sono zone in cui è di tipo sensoriale (vista, tatto, etc.) oppure riguarda i pensieri del soggetto.

Prima di poter spedire tutti i dati ad un ente esterno, N1 Link attua una amplificazione dei segnali (cioè dell’informazione). Questa operazione è di fondamentale importanza, perché i segnali elettrici all’interno del cervello hanno una bassissima intensità, sono quindi facilmente modificabili da dei disturbi e inoltre sono impossibili da leggere per una piattaforma I/O.

In conclusione i dati vengono inviati all’esterno e ricevuti da un altro device che esegue quello che gli è stato richiesto di fare dall’N1. Diversi esperimenti con gli animali hanno dimostrato che sia possibile giocare e anche scrivere al computer senza alcun contatto fisico.

Le potenzialità del dispositivo sono notevoli e potrebbero essere un grande aiuto per molte persone. Infatti il gruppo sta sviluppando due applicazioni dell’N1 Link che possano svoltare la vita delle persone con disabilità visive e motorie.

Per gli ipovedenti, l’idea alla base è che l’N1 Link sostituisca gli occhi nella registrazione e nella proiezione delle immagini al cervello. Questo sarebbe possibile grazie all’uso di una telecamera che registra l’ambiente esterno e comunicando con N1 ricostruisce quell’ambiente nel cervello.

Mentre per i disabili che non riescono a muovere degli arti del corpo, l’N1 Link comanda un dispositivo, posizionato nella parte immobilizzata, che produce degli impulsi elettrici in modo da stimolare il movimento dell’arto.

Come cercheranno di migliorare il dispositvo

Come è mostrato nel piano cartesiano a tre dimensioni ogni elemento del congegno è stato progettato in modo che sia il più affidabile possibile: N1 Link è fornito di un rivestimento ermetico cosicché nessuna parte interna possa entrare in contatto con i liquidi e i sali del cervello, che in caso contrario lo danneggerebbero. Inoltre ogni parte del dispositivo è stata sperimentata più e più volte per dimostrare la sua sicurezza.

A questo scopo è fondamentale l’utilizzo di un simulatore di cervello e di un acceleratore di vita. Il primo ha permesso di sperimentare l’installazione del dispositivo rendendolo il più possibile affine alle caratteristiche dell’encefalo.

Il secondo è stato utilizzato per velocizzare ed accentuare la degradazione del dispositivo, così da verificarne la durabilità.

Ad esempio il grafico sovrastante mostra che all’aumentare dei mesi (asse X), l’umidità all’interno del N1 ha una crescita lineare. In bianco viene riportato l’andamento reale del dispositivo, mentre in blu è il risultato dell’acceleratore di vita. Dal grafico è evidente che diventa necessaria una sostituzione del N1 Link a partire dal sessantacinquesimo mese in poi.

Quello che l’azienda vuole fare è aumentare la vita dell’N1 Link, in modo che sia al più lungo utilizzabile.

L’efficacia del device è un altro aspetto molto importante per il gruppo. Per renderlo efficiente Neuralink ha iniziato degli esperimenti con gli animali, soprattutto scimmie, che hanno portato a molti miglioramenti riguardo la precisione e la velocità dell’N1. Inoltre dopo diversi mesi, l’organismo delle scimmie e degli altri animali coinvolti non ha mostrato delle reazioni negative. Proprio per questo Neuralink ha deciso che entro metà 2023, inizierà con i primi esperimenti sugli esseri umani.

Infine Neuralink ha costruito il prototipo fornendo una batteria, ricaricabile in modo wireless, con l’obiettivo di consentire l’utilizzo di N1 Link per tutta la giornata senza interruzioni. Nelle nuove generazioni, il gruppo cercherà di potenziare ulteriormente la batteria così da evitare qualsiasi problema di autonomia.

Al termine di tutte le verifiche il dispositivo si presenta così:

In conclusione l’N1 Link è ancora un prototipo in fase di sviluppo con molti aspetti da migliorare: velocità, efficienza, sicurezza. Perciò prima di poter avere un prodotto finito, la Neuralink Company ha ancora molto lavoro da fare.