È la nuova impresa in cui si è lanciato Elon Musk: mettere in comunicazione diretta computer e cervello. Ma questa volta potrebbe aver puntato troppo in alto

È solo questione di tempo, presto o tardi arriverà il momento in cui l’intelligenza artificiale supererà quella umana. E se ci faremo cogliere impreparati, il confronto con questi intelletti informatici potrebbe essere impietoso: un mondo in cui saremmo relegati al ruolo di curiosi animaletti domestici. È questa la grande paura di Elon Musk, la mente alle spalle di Space X e Tesla, che in un intervento alla Code Conference del lo scorso anno proponeva anche la possibile soluzione: il cosiddetto neural lace, un’interfaccia diretta tra il nostro cervello e i computer, che ci permetta di stare al passo con supercomputer e intelligenze artificiali. “Qualcuno dovrebbe occuparsene – ha affermato Musk durante la conferenza – e se non se non lo farà nessuno, penso che dovrò dedicarmici personalmente”. Detto, fatto. Secondo le indiscrezioni diffuse recentemente dal Wall Street Journal, Musk si sarebbe lanciato in una nuova impresa: Neuralink, società che nascerebbe proprio con lo scopo di mettere in comunicazione il cervello umano con i computer. Ma qual è esattamente il piano di Musk? E sarà possibile da realizzare? Vediamo.

Neuralink

Della nuova creatura di Musk attualmente si sa poco e niente. Una prima delucidazione era stata promessa per questa settimana sulle pagine di Waitbutwhy (una sorta di blog dedicato a tematiche scientifiche), ma stando all’account Twitter del sito sembra che dovremo attendere almeno fino alla prossima settimana per saperne qualcosa di certo. Tornando alla conferenza dello scorso anno è possibile però farsi qualche idea sulle intenzioni dell’imprenditore sudafricano. Nella visione di Musk, i progressi tecnologici degli ultimi decenni ci avrebbero già trasformato in una sorta di cyborg. Mail e programmi di chat azzerano le barriere spaziali e temporali nella comunicazione, le calcolatrici ci permettono di effettuare calcoli altrimenti impossibili e internet rappresenta una sorta di banca dati immensa che espande a dismisura le capacità della nostra memoria.

Il limite di queste nuove potenzialità tecnologiche, almeno secondo Musk, sarebbe puramente una questione di interfaccia. Gli smartphone ci permettono di accedere in ogni momento alla potenza di calcolo dei pc e alle informazioni depositate nella rete, ma per farvi ricorso dobbiamo scrivere, cliccare, scrollare. Operazioni troppo lente per tenere il passo con un cervello elettronico. Lo scambio di input e output (interfaccia I/O) tra cervello e computer andrebbe quindi ottimizzato. Ed è di questo probabilmente che si occuperà la nuova creatura di Elon Musk. Come? È possibile fare qualche ipotesi.

Neural lace

Negli ultimi mesi Musk ha parlato diverse volte di neural lace. Di cosa si tratta? In termini generali, sarebbe un interfaccia diretta tra il nostro cervello e i computer, un nuovo strato neurale digitale che si andrebbe a sovrapporre alla corteccia, come questa si sovrappone ai nuclei più profondi, e antichi, del cervello. Nella pratica sono state proposte alcune tecnologie per ottenere qualcosa di simile, anche se sono tutte in stadi molto precoci della ricerca. Uno studio pubblicato su Nature Nanotechnology nel 2015 ha presentato per esempio una tecnologia che permette di realizzare sensori nanoscopici, flessibili, biocompatibili e iniettabili, capaci di raggiungere il cervello e fondersi col tessuto cerebrale.

Gli autori dello studio hanno sperimentato la loro invenzione su topi, dimostrando che i nanocircuiti si integrano perfettamente con i neuroni preesistenti, senza danneggiare la salute dei roditori. È prematuro ovviamente pensare a un utilizzo umano, ma se i sensori si rivelassero perfettamente sicuri, di lunga durata e si riuscissero a rendere capaci di comunicare via wireless, non ci sono motivi di principio per cui non potremmo trovarli, un giorno, impiantati anche nei nostri cervelli. Ma una tecnologia simile sarebbe la soluzione al dilemma di Musk? Non proprio.

Comunicare con il cervello

Un computer è in grado di ricevere input e produrre output. Ma quando si parla del cervello umano le interazioni sono a senso unico. Scordatevi quindi impianti che migliorino le capacità cognitive del cervello o che funzionino come memorie esterne (alla Johnny Mnemonic per intenderci) perché oggi è impossibile controllare l’attività del sistema nervoso centrale con un dispositivo elettronico. “Gli studi procedono, e ogni tanto qualche gruppo di ricerca afferma di aver provocato l’attivazione di una qualche area del cervello – racconta a Wired Andrea Bonarini, professore del Politecnico di Milano responsabile del laboratorio di intelligenza artificiale e robotica – ma siamo lontanissimi dal poter influenzare realmente l’attività del cervello”.

Il problema, spiega l’esperto, è lo stesso in tutti i campi della ricerca sulle interfacce uomo-computer: se si lavora dall’esterno, utilizzando elettrodi appoggiati sulla cute, i segnali elettrici sono attutiti e distorti dalle ossa e dai tessuti e risultano poco precisi, ma al contempo lavorare dall’interno, con elettrodi impiantati direttamente nel cervello, è troppo complesso e pericoloso per portare avanti studi su ampia scala. In questo senso, un neural lace potrebbe forse risultare utile per portare avanti ricerche approfondite. Ma se anche avessero successo, il sogno di Musk sembra destinato ad infrangersi contro un secondo tipo di difficoltà.

Un organo troppo complesso

Nel 2013, la Commissione europea ha lanciato lo Human Brain Project: un flaghsip project che mira a realizzare entro il 2023 una simulazione completa del funzionamento del cervello umano, sfruttando la potenza di un supercalcolatore. Ma nonostante circa un miliardo di investimenti, il progetto sembra aver puntato un po’ troppo in alto. “Se vogliamo fare un bilancio a quattro anni dal lancio del progetto cervello umano possiamo dire che le ricadute tecnologiche sono certamente quelle sperate”, spiega Bonarini, “ma per quanto riguarda l’obbiettivo principale, la simulazione del funzionamento del nostro cervello, siamo ancora ad anni luce dal centrare l’obbiettivo”. Il motivo è semplice: sappiamo ancora pochissimo di come funzioni questo organo complicatissimo. Quando si inizia a studiare nel dettaglio, anche distinzioni classiche come quelle tra corteccia visiva, motoria, uditiva, si dimostrano vere solamente a grandi linee. E di fronte a tale complessità, comprendere (e ancor più influenzare) l’attività cerebrale utilizzando degli elettrodi si rivela un’impresa titanica.

Dall’esterno, come abbiamo detto, esistono problemi legati alla ricezione dei segnali elettrici. Ma anche lavorando dall’interno la situazione non migliora particolarmente. Ogni cervello è fondamentalmente differente dall’altro e contiene 1011 (cento miliardi) neuroni con miliardi di collegamenti. E in una tale complessità, un elettrodo applicato dall’interno può registrare l’attività di qualche centinaia di migliaia di neuroni. Troppo poco per sperare di comprenderne il funzionamento con il dettaglio necessario per comunicare efficacemente con un computer, neural lace o meno. “Per un compito del genere servirebbero un milione di elettrodi impiantati direttamente nel cervello, non le poche decine o i sensori esterni che si utilizzano oggi”, sottolinea Bonarini, “la verità è che quando si sente parlare di macchine o robot guidati col pensiero, si tratta di tanto fumo, e niente arrosto”.

Cosa si fa?

Una corteccia digitale per il cervello è quindi ad anni luce di distanza da quello che offrono le tecnologie odierne. Ma questo non vuol dire che le brain computer interface non abbiano già oggi applicazioni estremamente importanti. L’utilizzo principale è in ambito assistivo, per pazienti immobilizzati a causa di incidenti o malattie. “Quello che possiamo registrare sono le reazioni coordinate di milioni di neuroni – spiega Bonarini – e sostanzialmente si tratta di due possibilità: si può sfruttare la reazione del cervello agli stimoli visivi, o si può monitorare la corteccia motoria, e chiedere al paziente di immaginare movimenti laterali, a destra o a sinistra”. Tra le applicazioni più interessanti di queste tecnologie ci sono per esempio i sistemi che permettono di parlare a persone completamente paralizzate. Facendo scorrere una lista di lettere su uno schermo è possibile infatti registrare un particolare segnale elettrico coordinato chiamato P300, che accompagna l’apparizione di uno stimolo visivo ricercato (in questo caso la lettera desiderata), e in questo modo i pazienti possono, lentamente, comporre parole e frasi.

Con lo stesso sistema è possibile controllare anche carrozzine o altri sistemi di trasporto, che aiutino persone disabile a muoversi per casa. Un esempio in questo caso è Roby Wheelchair, un dispositivo messo a punto negli scorsi anni proprio dai ricercatori del Politecnico di Milano. “Anche in quel caso però si trattava di scegliere un elemento da una lista, una destinazione tra quelle programmate in precedenza”, spiega Bonarini. “Analizzando l’attività elettrica del cervello con una serie di elettrodi è possibile registrare la scelta del paziente, e a quel punto la sedia si muove per conto proprio trasportandolo nella stanza dove vuole recarsi”. Quando si parla di brain computer interface è questo quello che ci offrono oggi le tecnologie disponibili e la comprensione che abbiamo dell’attività cerebrale. In futuro ovviamente le cose sono destinate a cambiare, ma se si tratta di controllare un computer con il pensiero, di strada da fare ce n’è ancora parecchia.