Il primo impianto cerebrale installato su un essere umano non ha dato i risultati sperati. Ma la ricerca di Neuralink e le altre prosegue
Solo quattro mesi fa, a Noland Arbaugh è stato eseguito un foro nel cranio; è stato posizionato un computer di qualche centimetro; tentacoli sensoriali sottilissimi sono penetrati nel suo cervello. Poi l’apertura è stata sigillata. Paralizzato dal collo in giù, Arbaugh, 30 anni, è il primo paziente a prendere parte alla sperimentazione clinica su esseri umani del dispositivo Neuralink di Elon Musk.
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I primi progressi erano stati accolti con entusiasmo. Lavorando con gli ingegneri, Arbaugh aveva addestrato i programmi informatici per tradurre l’attivazione dei neuroni nel suo cervello a spostare un cursore su, giù e intorno. La sua padronanza del cursore era diventata presto così agile che poteva sfidare il suo patrigno a Mario Kart e giocare a Empire fino a tarda notte.
Ma, con il passare delle settimane, circa l’85% dei tentacoli del dispositivo hanno perso il contatto con il cervello. Lo staff di Neuralink ha dovuto riorganizzare il programma per consentirgli di riprendere il controllo del cursore. Il nuovo metodo sta funzionando, la situazione si è stabilizzata e l’azienda gli ha sconsigliato un intervento chirurgico per sostituire i fili. La battuta d’arresto è stata resa pubblica all’inizio di maggio. La diminuzione dell’attività è stata una cocente delusione, ma Arbaugh ha affermato che ne è valsa la pena e che Neuralink deve andare avanti in un campo medico-tecnologico volto ad aiutare le persone a riacquistare la parola, la vista o il movimento.
«Voglio solo portare tutti con me in questo viaggio – ha detto alla stampa americana -. Voglio mostrare a tutti quanto sia straordinario. Ed è stato così gratificante. Quindi sono davvero entusiasta di andare avanti». Da una piccola città nel deserto dell’Arizona, Arbaugh è diventato il più entusiasta portavoce di Neuralink, una delle almeno cinque aziende che sfruttano decenni di ricerca accademica per progettare un dispositivo che possa aiutare a ripristinare la funzionalità nelle persone con disabilità o malattie degenerative. Mentre le presentazioni di Musk sono incentrate su ambizioni fantascientifiche, come la telepatia per i consumatori high-tech, l’esperienza del 30enne mostra il potenziale di progresso in un ambito medico in cui le autorità federali sono molto prudenti nell’autorizzare ricerche.
Neuralink ha annunciato questa settimana di aver ricevuto il permesso dalla Food and Drug Administration per continuare a testare gli impianti su altri pazienti. Tuttavia, l’azienda non ha dato molti dettagli sul difetto inaspettato e non ha risposto alle richieste di commento dei media.
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Arbaugh era rimasto paralizzato dopo un incidente sulle lussureggianti colline della Pennsylvania nord-orientale, dove stava lavorando come consulente. A causa di un tuffo nelle acque basse di un lago, è rimasto paralizzato dalla quarta vertebra del collo in giù. Adattarsi alla vita da persona tetraplegica era lontano dal futuro che aveva immaginato. Cresciuto a Yuma, in Arizona, aveva perseguito tutto ciò che la sua comunità aveva da offrire. Se non stava giocando a calcio, football o golf, partecipava a una competizione accademica di decathlon o a un torneo di scacchi. Tra i primi della sua famiglia ad andare al college, si iscrisse alla Texas A&M University, laureandosi fuori corso.
Negli anni successivi all’incidente, ha cercato di adattarsi a una serie di dispositivi destinati ad aiutare le persone paralizzate. La maggior parte non è riuscita a funzionare in modo efficace per lunghi periodi: Siri sul suo iPad si era dimostrato come il suo assistente più affidabile, permettendogli di chiamare e inviare messaggi ai suoi amici. L’anno scorso, un amico, Greg Bain, gli ha parlato di Neuralink e lo ha esortato a fare domanda per il primo studio dell’azienda sugli esseri umani. Arbaugh non era un fan di Musk, ma sentiva che era lui a guidare il progresso e che «le cose che toccava si trasformavano in oro».
Dopo che l’impianto è stato inserito, alla fine di gennaio, ha iniziato a lavorare per lunghe giornate con lo staff di Neuralink per collegare gli schemi neuronali rilevati nel suo cervello alle azioni che intendeva intraprendere. Trovava il lavoro noioso e ripetitivo, ma gratificante. Le lunghe giornate trascorse ad addestrare modelli di computer con il personale al suo fianco sono state poi ridotte a blocchi di 4 ore di lavoro in remoto. Il team continuava a lavorare su compiti come l’ortografia delle parole, con l’obiettivo di creare lettere nel linguaggio dei segni o di scrivere su una lavagna. Ma il dispositivo perdeva di continuo la connessione, i “cavi” gradualmente scivolavano fuori dal tessuto del cervello, presumibilmente galleggiando nel fluido che lo circonda.
Quando solo il 15% circa dei “tentacoli” era rimasto al suo posto, Arbaugh ha perso del tutto il controllo del cursore. Gli ingegneri hanno ricalibrato i programmi del computer per eseguire la maggior parte dei compiti che era stato in grado di svolgere prima. Poiché non riesce più a fare in modo che il sistema esegua i clic del mouse, sta utilizzando un nuovo strumento che gli consente di fare clic posizionando il cursore sull’elemento che intende selezionare.
I malfunzionamenti confermano le preoccupazioni di alcuni esperti nel campo dell’interfaccia cervello-computer: il piccolo dispositivo dovrebbe mantenere in posizione i sottili cavi tra gli elettrodi. Ma, come una decorazione su una torta di gelatina, i fili possono staccarsi. Arbaugh ha spiegato che il suo cervello si è mosso più di quanto gli ingegneri si aspettassero e hanno rivisto il piano chirurgico per impiantare i fili più in profondità nel cervello del paziente successivo. E Neuralink sta esaminando le richieste di altri interessati a prendere parte alle sperimentazioni, a spese proprie.
Questo primo esperimento evidenzia anche quanto siano complicati i meccanismi della connessione tra il cervello e un dispositivo. Lee Miller, professore di neuroscienze e medicina riabilitativa alla Northwestern University, ha descritto le difficoltà di lavorare con il cervello: «Galleggia in acqua salata, si muove mentre la testa gira, dondola ed è dotato di difese immunitarie destinate a bloccare gli invasori. I ricercatori hanno osservato che il cervello formava tessuto cicatrizzato attorno ai sensori e addirittura respingeva un’intera unità di rilevamento che utilizzava una griglia di minuscoli aghi».
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Cristin Welle, neurofisiologa dell’Università del Colorado che ha avviato il programma di interfacce neurali presso la Food and Drug Administration, ha affermato che il primo esperimento Neuralink suggerisce che c’è ancora molto lavoro per lo sviluppo di un dispositivo durevole. Secondo lo scienziato, «se i fili venissero impiantati più in profondità, potrebbero comunque allentarsi e lasciare le fibre che sfregano sulla superficie del cervello, aumentando probabilmente la quantità di cicatrici e la perdita di segnale nell’area”. «È difficile sapere se potrebbe funzionare – ha concluso Welle -. Può darsi che un dispositivo completamente flessibile non sia una soluzione a lungo termine».
Arbaugh ha detto che il suo team si aspettava che il suo cervello formasse tessuto cicatrizzato attorno ai fili alla base del cervello, aiutandoli a mantenerli in posizione. Ha la possibilità di lasciare lo studio dopo un anno, ma prevede di continuare a lavorare con l’azienda più a lungo. Neuralink ha affermato che il completamento dello studio iniziale richiederà circa sei anni .
Altre importanti società commerciali hanno adottato approcci diversi. Synchron, con sede a Brooklyn, ha evitato il delicato tessuto del cervello passando attraverso un vaso per impiantare un minuscolo tubo metallico vicino alla corteccia. Tuttavia, secondo i ricercatori, il dispositivo non rileva l’attività neurale di superficie ma registra segnali più “grezzi”, per così dire, come l’intento di selezionare un’opzione da un menu sullo schermo. Anche Synchron sta sperimentando sull’uomo. Anche Precision Neuroscience, con sede a Manhattan, ha impiantato una striscia flessibile dotata di sensori sulla superficie del cervello delle persone e sta esaminando i dati raccolti.
I ricercatori studiano i dispositivi cervello-computer da decenni. Lo standard era una griglia di 96 perni, chiamata Utah Array, che poggia sulla parte superiore del cervello e rileva attività fino a 1,5 millimetri sotto la superficie. Tende ad essere collegato tramite un filo nel cranio ad una piccola scatola montata sulla testa durante le continue sperimentazioni sull’uomo . Tuttavia, il foro nel cranio che lascia passare il filo è soggetto a infezioni e la Blackrock Neurotech a Salt Lake City sta lavorando a un aggiornamento completamente impiantabile. Paradromics, che utilizza un dispositivo con una griglia basato sullo Utah Array, sta testando il suo dispositivo impiantabile nelle pecore e prevede di testarlo sugli esseri umani tra circa un anno.
Tutte le attività sono strettamente regolate dalla FDA, che valuta i rischi e i benefici delle procedure e si prevede che darà priorità all’uso di questi dispositivi nelle persone con disabilità gravi o malattie degenerative. Ma ci sono anche altre ipotesi, come il disturbo mentale. Secondo Matt Angle, di Paradromics, la disponibilità per il pubblico potrebbe essere tra una decina d’anni. Dopotutto l’idea del Botox è passata da assurda a mainstream in altrettanto tempo. «Se 100 anni fa si fosse detto che i ricchi si sarebbero riempiti la faccia di botox, avrebbe fatto ridere. Ma una volta che si comprendono i rischi e le persone possono prendere decisioni informate, allora tutto diventa ragionevole».
Arbaugh spera di vedere la tecnologia utilizzata primariamente per ripristinare la funzionalità in coloro che l’hanno persa, «e poi si può consentire alle persone di migliorare le proprie capacità… purché non rinunciamo alla nostra umanità lungo il percorso», ha concluso.
di Giulia GUIDI
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