L'Università della California sta studiando il metodo di conversione cerebrale impulsi per testo. Un impianto speciale materializza le parole sullo schermo, basate sull'attività cerebrale di una persona che non parla da più di 15 anni dopo un ictus.
L'uomo è rimasto quasi paralizzato dopo l'ictus. Prima di allora, usava molti altri modi per comunicare, come un puntatore attaccato al suo cappellino da baseball, che usava per toccare le lettere su un touch screen. Efficace, ma lento. Pertanto, l'uomo si è offerto volontario per prendere parte agli studi clinici di un gruppo di ricerca presso l'Università della California. Finora, il sistema cervello-testo è stato utilizzato solo durante le sessioni di ricerca, ma l'uomo spera che man mano che la tecnologia si sviluppa, possa essere utilizzata nella vita di tutti i giorni.
In uno studio pilota, una griglia di elettrodi sottile e flessibile è stata tesa sulla superficie del cervello di un volontario, che ha registrato segnali neurali e li ha inviati a un decoder vocale. Ha tradotto i segnali nelle parole che la persona intendeva dire. Questa è la prima volta che una persona paralizzata che non sapeva parlare usava la neurotecnologia per tradurre intere parole, non solo lettere.
Negli ultimi due decenni, la neuroprotesi ha fatto molta strada. I più avanzati sono gli impianti uditivi che si collegano all'orecchio interno o direttamente al tronco cerebrale uditivo. Sono in corso ricerche considerevoli sugli impianti retinici e sugli impianti cerebrali per la vista e si stanno compiendo sforzi per fornire alle persone con braccia protesiche senso del tatto. Queste protesi sensoriali ricevono informazioni dal mondo esterno e le convertono in segnali elettrici che vengono inviati ai centri di elaborazione del cervello.
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Il tipo opposto di neuroprotesi registra l'attività cerebrale e la converte in segnali che controllano qualcosa nel mondo esterno, come un braccio robotico, un controller per videogiochi o un cursore sullo schermo di un computer. Per fare questo, l'impianto viene solitamente posizionato nella corteccia motoria, la parte del cervello che controlla il movimento. Quindi l'utente immagina determinate azioni fisiche per controllare il cursore che si sposta sulla tastiera virtuale.
Il team di ricerca che sta sviluppando il nuovo tipo di impianto si sta concentrando sulle parti della corteccia motoria del cervello che inviano comandi motori ai muscoli del viso, della gola, della bocca e della lingua. Gli scienziati usano l'elettrocorticografia (ECG), quando gli elettrodi non penetrano nel cervello, ma giacciono sulla sua superficie. Questo sistema ha aiutato a far corrispondere i modelli neurali con i movimenti del tratto vocale.
Anche gli scienziati usano i risultati intelligenza artificiale. I dati raccolti sull'attività neurale e sulla cinematica del parlato vengono inseriti in una rete neurale, quindi un algoritmo di apprendimento automatico trova i modelli nelle associazioni tra questi due set di dati. Cioè, viene stabilita la connessione tra l'attività neurale e il linguaggio prodotto e questo modello viene utilizzato per creare il linguaggio o il testo del computer. Ma per lavorare con persone paralizzate, la metodologia doveva essere migliorata e gli scienziati hanno utilizzato l'apprendimento automatico, dividendo il compito in due fasi. In primo luogo, il decodificatore traduce i segnali dal cervello nei movimenti corrispondenti dei muscoli del tratto vocale, quindi converte questi movimenti in parole o testi sintetizzati.
Lo studio è stato condotto dal 2021 e vi partecipano due volontari paralizzati e gli scienziati stanno osservando la struttura del loro cervello. Prima di ciò, sono stati sottoposti a una procedura di impianto: in primo luogo, il chirurgo ha rimosso una piccola parte del cranio, quindi ha posizionato con cura un array ECG flessibile sulla superficie della corteccia cerebrale. Successivamente, una piccola porta viene fissata all'osso del cranio ed esce attraverso un'apertura separata nel cuoio capelluto. Attualmente, questa porta è necessaria perché si collega a cavi esterni per trasmettere i dati dagli elettrodi, ma i ricercatori sperano di rendere il sistema wireless in futuro.
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