In che modo Musk aiuterà i ciechi a vedere di nuovo la “luce”?

Nota dell'editore: l'impianto di dispositivi elettronici nel cervello non è più una trama di fantascienza. Varie tecnologie e casi sono diventati gradualmente realtà e la visione artificiale è la prossima direzione degli impianti cerebrali.

Non solo Neuralink, la società di interfaccia cervello-computer di Musk, ma anche istituti di ricerca e aziende in tutto il mondo stanno conducendo esperimenti correlati per fornire la vista ai non vedenti attraverso impianti cerebrali.

Queste tecnologie sono tutte simili: saltano i bulbi oculari e i nervi ottici e inviano segnali visivi direttamente al cervello attraverso gli elettrodi.

Anche se questa tecnologia è ancora nelle sue fasi iniziali e la qualità dell'immagine visiva è ancora relativamente approssimativa, porta senza dubbio "luce" al gruppo dei non vedenti.

Ecco il contenuto compilato:

Salta sopra gli occhi e riacquista la luce

Brian Bussard ha 25 minuscoli chip nel cervello.

Installati nel febbraio 2022, i chip sono un insieme di dispositivi wireless che forniscono una visione di base ai non vedenti e Bussard è il primo partecipante a testare i dispositivi.

Bussard, 56 anni, ha perso la vista all'occhio sinistro a causa del distacco della retina all'età di 17 anni, ed è diventato completamente cieco all'occhio destro nel 2016. "È stata la cosa più difficile che abbia mai sperimentato", ha detto, e alla fine si è adattato a come lavorare sul campo.

Nel 2021, Bussard ha sentito parlare di un esperimento di protesi visiva presso l'Illinois Institute of Technology di Chicago. I ricercatori lo hanno avvertito che il dispositivo era sperimentale e che difficilmente le capacità visive sarebbero tornate ai livelli precedenti.

Tuttavia, Bussard ha scelto di iscriversi. Ora Bussard si affida a questi 25 piccoli chip per ottenere una visione molto limitata. Può percepire le persone e gli oggetti nel mondo esterno attraverso punti bianchi e color arcobaleno.

Come un segnale sullo schermo radar.

Bussard è una delle poche persone non vedenti al mondo a rischiare un intervento chirurgico al cervello per ottenere una protesi visiva. Esperimenti simili sono stati condotti presso l'Università Miguel Hernandez di Elche, in Spagna, dove i ricercatori hanno impiantato sistemi simili in quattro persone.

Per capire come questi dispositivi elettronici possono portare la luce ai non vedenti, dobbiamo prima comprendere i principi dell’imaging del bulbo oculare.

Quando la luce entra nell'occhio, passa prima attraverso la cornea e il cristallino, gli strati esterno e medio dell'occhio. Quando la luce raggiunge la retina nella parte posteriore dell'occhio, le cellule chiamate fotorecettori la convertono in segnali elettrici che passano attraverso l'ottica. nervo. Trasmessi al cervello, il cervello interpreta questi segnali elettrici nelle immagini che vede.

La maggior parte dei disturbi visivi sono causati da danni alla retina o al nervo ottico, che impediscono agli occhi di comunicare correttamente con il cervello.

Il principio dell'impianto è quello di bypassare completamente gli occhi e il nervo ottico e inviare le informazioni direttamente al cervello. Pertanto, in teoria, è possibile risolvere qualsiasi causa di cecità attraverso gli impianti, sia che si tratti di malattie degli occhi o di traumi.

L'area specifica del cervello responsabile della comunicazione con gli occhi e dell'elaborazione delle informazioni inviate dai bulbi oculari è chiamata corteccia visiva. Si trova nella parte posteriore della testa e fornisce comodità per i dispositivi elettronici impiantati.

Questi 25 chip sono in realtà stimolatori miniaturizzati che possono emettere correnti leggere. Ogni chip ha le dimensioni di una gomma da matita e contiene 16 minuscoli elettrodi più sottili di un capello. Ciascun elettrodo può essere controllato individualmente. Bussard ha un totale di 400 elettrodi impiantato nel suo cervello.

Un paio di telecamere montate sugli occhiali cattureranno per Bussard l'ambiente circostante. Le immagini catturate verranno elaborate tramite uno speciale software e convertite in comandi che comunicano con la rete di chip impiantati, attivando così specifici elettrodi per stimolare i neuroni.

Attraverso questa stimolazione, i neuroni producono percezioni visive chiamate fosfeni, che appaiono come punti luminosi. E in questo processo la luce non raggiunge mai l’occhio.

Poiché gli elettrodi erano focalizzati su una sola zona della corteccia visiva, Bussard poteva vedere i fosfeni solo nell'angolo inferiore sinistro del suo campo visivo. Sebbene l'effetto complessivo sia ancora lontano dal completo ripristino della vista, questi "fosfeni" hanno migliorato la capacità di Bussard di spostarsi in una stanza e di eseguire compiti di base tanto da poter ora individuare quattro oggetti posizionati sul tavolo A.

Nello studio dell'Università Miguel Hernández di Elche, gli sperimentatori hanno installato solo un impianto contenente 100 elettrodi e il leader dell'esperimento, Eduardo Fernández, ha affermato che tutti e quattro i volontari sono stati in grado di identificare linee, forme e lettere semplici.

Fernández ha affermato che più che il "restauro visivo", l'obiettivo attuale di questa tecnologia è migliorare l'orientamento e la mobilità delle persone non vedenti. Ha notato che un volontario era già in grado di evitare ostacoli su un tapis roulant con schermo VR.

Di conseguenza, Fernández spera di aggiungere in futuro più elettrodi, aumentando il numero di fosfeni e creando immagini più dettagliate.

Xing Chen, assistente professore di oftalmologia presso l'Università di Pittsburgh, è d'accordo: se si vuole ripristinare la vista, sarà necessario impiantare centinaia o migliaia di elettrodi.

Philip Troyk, il leader dell'esperimento Bussard, ritiene che ciò che è importante non è il numero di elettrodi, ma la posizione in cui verranno impiantati. L'impianto di elettrodi più distribuiti sulla corteccia visiva produrrà più punti luminosi, ma ciò significa un intervento chirurgico più profondo.

Musk è fiducioso

Musk ha anche annunciato il mese scorso che il prossimo passo per la sua società di interfaccia cervello-computer Neuralink sarà lo sviluppo del prodotto "Blindsight". È stato riferito che questo prodotto è simile alla soluzione utilizzata da Bussard, bypassando completamente gli occhi e il nervo ottico. e inviare direttamente segnali al cervello Il cervello invia informazioni visive.

Musk ha fiducia in Blindsight. A marzo, Musk ha detto a X che Blindsight stava già correndo sulle scimmie (nessuna delle scimmie è stata uccisa o gravemente ferita nel processo, ha aggiunto).

Ha anche affermato che, sebbene la risoluzione visiva risultante sarà bassa in questa fase iniziale, potrebbe eventualmente superare la normale visione umana.

In precedenza, nel novembre 2022, Musk aveva anche affermato che anche se una persona nasce cieca e non ha mai avuto la vista, è fiduciosa che possa riacquistarla.

Oltre a Musk, sul mercato ci sono anche molte aziende che sviluppano apparecchiature simili. Cortigent, con sede in California, sta lavorando su un impianto cerebrale simile chiamato Orion, che è stato utilizzato su sei persone non vedenti.

La strada verso la luce è lunga e difficile

Considerando l’attuale livello tecnologico e di ricerca, questa tecnologia è ancora in una fase molto iniziale e ci sono ancora molte sfide da affrontare.

La prima sfida è che gli impianti devono essere personalizzati per ciascun ricevente. La corteccia visiva di ognuno è leggermente diversa, quindi dove sono impiantati gli elettrodi e quanta corrente generano richiedono sperimentazione e personalizzazione.

Poiché stavano somministrando scosse elettriche al cervello, gli sperimentatori erano molto cauti riguardo all’entità della corrente. Se la corrente è troppo grande, è facile produrre effetti collaterali come attacchi epilettici, dolore e danni al tessuto cerebrale. Se la corrente è troppo piccola, non è possibile ottenere risultati di imaging ideali.

Un altro ostacolo è la longevità del dispositivo impiantato. Per gli esperimenti a Pittsburgh e in Spagna, i ricercatori hanno utilizzato una griglia quadrata di 100 minuscoli aghi di silicio, ciascuno con un elettrodo sulla punta.

Questo regime può durare da mesi ad anni, ma il dispositivo potrebbe smettere di funzionare una volta che si forma tessuto cicatrizzato attorno all’impianto e interferisce con la ricezione dei segnali dai neuroni vicini da parte del dispositivo.

E Neuralink sta sviluppando elettrodi più piccoli e flessibili in grado di penetrare nel cervello. L'attuale dispositivo di Neralink sarà posizionato nel cranio, con elettrodi a filo sottile che si estenderanno nel tessuto cerebrale.

Chen è d’accordo con l’idea che gli elettrodi più morbidi abbiano il potenziale per prolungare la vita degli impianti, ma resta da vedere come funzionerà effettivamente.

Vale anche la pena discutere se la durata della cecità influenzerà il funzionamento di questi dispositivi. Uno dei partecipanti allo studio spagnolo era cieco da 16 anni, mentre Bussard era completamente cieco da sei anni.

Chen ritiene che l'intervento precoce sia migliore, perché dopo anni di cecità, il sistema visivo si deteriorerà, ma sono ancora necessarie ricerche e prove sistematiche.

Per quanto riguarda le osservazioni di Musk sul ripristino della vista alle persone nate cieche, lo spagnolo Fernández non è sicuro che sia possibile perché non è mai stato testato. E in teoria, le persone nate cieche non hanno mai usato la corteccia visiva del cervello per elaborare le informazioni visive, e una normale corteccia visiva è un prerequisito importante affinché questi attuali impianti funzionino correttamente.

Per ora, Bussard può utilizzare l’impianto visivo solo in laboratorio perché i ricercatori possono controllare la stimolazione, ma i ricercatori stanno anche sviluppando sistemi mobili che i futuri partecipanti potranno utilizzare a casa.

Nello studio spagnolo, ai partecipanti verranno impiantati i dispositivi solo per sei mesi, dopodiché verranno rimossi.

Al momento, questa tecnologia è ancora in una fase iniziale e c'è ancora molta strada da fare prima di "ripristinare la vista". Tuttavia, sia Troyk che Musk dell'esperimento Bussard ritengono che lo scopo di questo tipo di esperimento non sia solo quello per "ripristinare la visione", ma anche per "ripristinare la visione per esplorare le possibilità della visione artificiale".

Bussard sapeva che non avrebbe tratto grandi benefici dall'esperimento durante la sua vita, ma disse:

Lo faccio per le generazioni future.

Indirizzo originale: https://www.wired.com/story/the-next-frontier-for-brain-implants-is-artificial-vision-neuralink-elon-musk/

Autore originale: Emily Mullin

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