I robot di domani si comanderanno con il pensiero

Il cervello è universalmente riconosciuto come l’organo più complesso in assoluto, ma contemporaneamente offre opportunità e potenzialità che vanno oltre ogni immaginazione. Il principale ostacolo da superare è la sua comprensione: capire esattamente cosa stanno a significare i milioni di impulsi elettrici che esso produce, trasformarli in qualcosa che abbia un significato concreto. Ed è proprio questo che il professor Miguel Nicolelis della Duke University intende fare: comprendere i segnali provenienti dal cervello e tradurli in stimoli da inviare a sistemi artificiali per far sì che essi possano muoversi.

Da oltre un decennio Nicolelis è alle prese con alcuni studi sul cervello dei primati, in particolare delle scimmie, analizzando le informazioni prelevate da un’apposita interfaccia digitale. Nel tempo è riuscito quindi a far sì che un esemplare, dopo aver compreso il funzionamento di un semplice gioco basato sull’utilizzo di un joypad, fosse in grado di giocare senza muovere un dito, utilizzando semplicemente il suo cervello.

Le informazioni raccolte durante l’utilizzo del joypad hanno infatti permesso la creazione di un modello sufficientemente completo del funzionamento del cervello durante attività da poter rendere sufficiente il solo pensiero. La scimmia ha così compreso poter muovere un puntino luminoso sullo schermo semplicemente pensando tale movimento: gli stimoli nervosi prodotti da tali pensieri sono stati interpretati da un sistema di elaborazione che li ha quindi tradotti in realtà, permettendo alla scimmia di continuare il proprio gioco utilizzando esclusivamente il cervello.

Se di per sé tale studio può rappresentare un mero esercizio teorico, Nicolelis è riuscito negli ultimi mesi a sviluppare applicazioni concrete di enorme portata. La stessa scimmia si è dimostrata infatti in grado di comandare un robot distante oltre 10000 Km utilizzando il pensiero: grazie alla stessa interfaccia ed all’utilizzo di una videocamera che mostrava in tempo reale quanto svolto dal robot, la scimmia ha potuto comandarne i movimenti dagli Stati Uniti semplicemente pensandoli e vedendoli quindi sullo schermo, benché il robot fosse in Giappone.

Trattasi quindi di un importantissimo passo in avanti nella comprensione delle attività elettriche del cervello. Inoltre, secondo alcune analisi, l’invio del segnale cerebrale del primate in Giappone si è rivelato circa 20 millisecondi più veloce rispetto a quanto impiegato dal cervello stesso per inviare il medesimo segnale ai muscoli dell’animale. In altre parole, l’utilizzo di tale sistema artificiale si è rivelato esser maggiormente efficiente rispetto alla controparte naturale, permettendo lo sviluppo di applicazioni per il controllo in tempo reale da remoto di sistemi articolati mediante il cervello.

Fine ultimo delle attività di ricerca di Nicolelis non è tuttavia lo sviluppo di tali soluzioni, bensì la creazione di sistemi elettromeccanici in grado di comprendere gli stimoli provenienti dal cervello durante il moto di trasformarli in movimenti anche qualora ciò non sia possibile a causa di danni alla colonna vertebrale. Durante una conferenza TED tenuta nei giorni scorsi, lo stesso docente ha proposto degli esoscheletri artificiali comandati mediante una tecnologia simile a quella utilizzata dalla scimmia per consentire la deambulazione di pazienti afflitti da gravi problemi motori, se non del tutto incapaci di muoversi a causa di danni permanenti al sistema nervoso.