Prossimo passo, predire il linguaggio umano con un’interfaccia cervello-computer
di Antonio Regalado
Imprenditori della Silicon Valley si sono dati quest’anno un nuovo, audace, obiettivo: creare un dispositivo capace di permettere l’invio di sms con il pensiero. In aprile, Elon Musk ha annunciato una nuova società per la realizzazione di interfacce cervello-computer Neuralink.
Pochi giorni dopo, Mark Zuckerberg, CEO di Facebook, ha dichiarato che “le interfacce a connessione diretta con il cervello ci permetteranno, eventualmente, di comunicare per mezzo della mente.” La società ha 60 ingegneri impegnati a studiare l’argomento.
Nel caso di un piccolo uccellino dal becco arancione, il diamante mandarino, il progetto è già quasi realtà, grazie a Timothy Gentner ed ai suoi studenti della University of California di San Diego, che hanno costruito un’interfaccia cervello-cinguettio capace di ricostruire quale canzone l’uccellino intende cantare qualche secondo prima che lo faccia.
“Decodifichiamo cinguettii sintetici realistici direttamente dall’attività neurale,” spiegano gli scienziati sul sito bioRxiv. La squadra, che include l’argentino Ezequiel Arneodo, esperto in canti di uccelli, definisce il proprio prototipo “un decodificatore di complessi e naturali segnali per la comunicazione ricavati dall’attività neurale.”
Il canto degli uccelli non prede molto spazio, ma le loro vocalizzazioni sono abbastanza simili al linguaggio umano da renderli oggetti di studio favoriti per gli studiosi della memoria e delle capacità cognitive.
I canti sono, infatti, sia complessi che acquisiti.
Secondo Makoto Fukushima, che ha utilizzato interfacce cerebrali per studiare i semplici suoni delle scimmie ai National Institutes of Health, la complessità dei canti degli uccelli è il motivo per cui i nuovi risultati rappresentano un passo avanti importante verso l’interpretazione del linguaggio umano.
Le attuali interfacce cerebrali, quando applicate agli esseri umani, seguono per lo più i segnali neurali che riflettono le intenzioni di movimento per braccia e gambe e possono essere diretti agli arti di un robot o ad un cursore che scriva, lentamente, una lettera alla volta.
La squadra della UCSD ha utilizzato elettrodi in silicio applicati a uccelli svegli per misurare il chiacchierio elettronico dei neuroni in una parte del cervello chiamata nucleo senso-motorio, da cui originano i comandi che danno forma al canto appreso. L’esperimento ha fatto uso di un software per reti neurali, un tipo di apprendimento automatico.
I ricercatori hanno inserito nel programma sia lo schema delle attività neurali, che l’effettivo canto risultante per allenarlo a combinare i due dati. L’idea nuova messa in campo dalla squadra, è stata semplificare le traduzioni cervello-cinguettio incorporando un modello fisico di come gli uccelli producono il proprio canto: essi infatti non sono dotati di corse vocali, ma di un superficie che fanno vibrare lanciandoci aria contro.
Anche alla Neuralink di Elon Musk alcuni dei primi scienziati assunti erano esperti in canti di uccelli. L’idea della UCSD di prestare attenzione al movimento dei muscoli necessario alla produzione del suono potrebbe rivelarsi una chiave per il futuro.
Il progetto di Facebook di inviare sms con il pensiero potrebbe risultare più pratico se mirato alla lettura di parole subvocali che alla lettura del ‘pensiero’ stesso.
Gentner aggiunge anche che “il nostro approccio offre anche un valido terreno di prova per dispositivi biomedici protesi-linguaggio.”
(LO)
