L’intelligenza artificiale ora può leggere i pensieri dei pazienti paralizzati
Un team di neuroscienziati ha dimostrato che un algoritmo potrebbe essere addestrato per riconoscere la preparazione mentale per l’atto di scrivere lettere e che potrebbe essere due volte più efficace delle tecnologie esistenti.
La scrittura a mano sta diventando un’abilità rara nell’era digitale. Ma i ricercatori hanno ora scoperto una nuova applicazione che potrebbe migliorare significativamente il modo in cui le persone tetraplegiche, che spesso sono anche incapaci di parlare, comunicano con il mondo esterno.
All’incontro annuale della Society for Neuroscience a Chicago questa settimana, un team di neurologi ha presentato un nuovo strumento in grado di leggere le frasi formate da un volontario paralizzato dal collo in giù , in doppia velocità media registrata per le tecnologie esistenti.
La chiave del successo? L’immaginazione del volontario: gli è stato chiesto di immaginare che stava muovendo il braccio per scrivere a mano ogni lettera dell’alfabeto, una alla volta, con una matita immaginaria.
La scrittura, dal momento che è un movimento, richiede una certa organizzazione cerebrale che è già stata localizzata in studi precedenti come accadendo nella corteccia motoria primaria . Questo “stato preparatorio” dell’atto di scrivere è quello che i ricercatori hanno usato per il loro nuovo strumento.
Poiché le lettere hanno traiettorie distinte, il tentativo di scrivere, anche se solo mentale, innesca tipi di attività cerebrale che sono abbastanza diversi da essere registrati separatamente tramite microelettrodi e utilizzati per addestrare una rete neurale.
La rete è stata quindi incorporata in un’interfaccia cervello-computer (BCI) in modo che i tentativi del cervello di scrivere possano essere riconosciuti e tradotti in testo da una macchina in tempo reale.
I ricercatori si aspettano che il nuovo strumento raffini le sue traduzioni e raggiunga velocità ancora più elevate con la pratica.
Tuttavia, ci sono sfide di vecchia data che la tecnologia BCI dovrà affrontare prima di poter essere ampiamente adottata, in particolare per quanto sia ingombrante. Richiede effettivamente un team interno di neurofisiologi e ingegneri e non può essere eseguito al di fuori di laboratori specializzati.
Quindi, sebbene il nuovo strumento di scrittura a mano sia uno sviluppo entusiasmante, c’è ancora molta strada da fare prima che diventi un facilitatore della comunicazione di routine per i pazienti tetraplegici.
Il computer ha letto le frasi del volontario con una precisione del 92% ad una velocità di 66 caratteri al minuto, secondo i neurologi.
Gli errori sono stati per lo più limitati a lettere che sembrano simili, come ‘g’ e ‘q’, hanno detto, perché gli stati preparatori per quelli sono identici, suggerendo che quelle lettere richiedono uno sforzo extra nell’atto fisico della scrittura per essere completate.
Tuttavia, lo strumento per la scrittura a mano è quasi due volte più veloce delle tecnologie normali, che attualmente riescono a decifrare i tentativi dei pazienti paralizzati di comunicare a 39 caratteri al minuto, tre volte più lentamente della scrittura naturale per un adulto sano.
“Questi risultati preliminari suggeriscono che un BCI per la scrittura a mano potrebbe essere abbastanza accurato da raggiungere alti tassi di comunicazione”, hanno detto i ricercatori.
I pazienti possono già usare i BCI – anche se molto più lenti – per comunicare, ma non sono tenuti ad immaginare di scrivere a mano.
Invece, sono presentati con lettere su uno schermo e possono selezionarli puntando mentalmente e facendo clic su un cursore sullo schermo. Per fare ciò, gli elettrodi registrano e traducono la parte del cervello responsabile del movimento.
