Il chip Neuralink di Elon Musk: cosa pensano gli scienziati della prima sperimentazione umana

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Neuralink, la società con cui l'imprenditore Elon Musk spera di rivoluzionare le interfacce cervello-computer (Brain-Computer Interfaces, BCI), ha impiantato per la prima volta un dispositivo di "lettura cerebrale" in una persona, secondo un tweet pubblicato da Musk il 29 gennaio.

Le BCI registrano e decodificano l'attività cerebrale, con l'obiettivo di consentire a una persona affetta da grave paralisi di controllare un computer, un braccio robotico, una sedia a rotelle o un altro dispositivo con il solo pensiero. Oltre al dispositivo di Neuralink, ve ne sono altri in fase di sviluppo e alcuni sono già stati testati su pazienti.

I ricercatori nel settore delle neurotecnologie si dicono cautamente entusiasti della sperimentazione di Neuralink. "Spero che possano dimostrare che il dispositivo è sicuro. E che sia efficace nel misurare i segnali cerebrali a breve termine, ma soprattutto a lungo termine", afferma Mariska Vansteensel, neuroscienziata presso l'University Medical Centre Utrecht nei Paesi Bassi e presidente della International BCI Society.

Al tempo stesso, i ricercatori si dicono frustrati per la mancanza di informazioni dettagliate. Non c'è stata alcuna conferma dell'inizio della sperimentazione, al di là del tweet di Musk. La principale fonte di informazioni pubbliche sulla sperimentazione è un opuscolo che invita a parteciparvi, ma mancano dettagli come il luogo in cui vengono effettuati gli impianti e gli esiti che la sperimentazione valuterà, afferma Tim Denison, neuroingegnere dell'Università di Oxford, Regno Unito.

La sperimentazione non è registrata su ClinicalTrials.gov, un archivio online curato dai National Institutes of Health statunitense. Molte università richiedono ai ricercatori di registrare uno studio e il relativo protocollo in un archivio pubblico di questo tipo prima di arruolare i partecipanti allo studio. Inoltre, molte riviste mediche pongono tale registrazione come condizione per la pubblicazione dei risultati, in linea con i principi etici volti a proteggere le persone che si offrono volontarie per gli studi clinici. Neuralink, che ha sede a Fremont, in California, non ha risposto alla richiesta di commento di Nature sul perché non abbia registrato lo studio sul sito.

In questo articolo Nature analizza il confronto tra l'impianto di Neuralink e le altre tecnologie BCI, in che modo la sperimentazione può far progredire le BCI, e le preoccupazioni dei ricercatori.

In cosa si differenzia il chip dalle altre BCI

Come la Blackrock Neurotech di Salt Lake City, Utah, Neuralink mira a influenzare l'attività di singoli neuroni, un approccio che richiede elettrodi che penetrino nel cervello. Altre aziende stanno sviluppando elettrodi che si posizionano sulla superficie del cervello - alcuni dei quali facilmente rimovibili - per registrare una media dei segnali prodotti da popolazioni di neuroni. I neuroscienziati hanno sostenuto per molto tempo che i dati da singoli neuroni fossero necessari per ottenere una decodifica del pensiero abbastanza sofisticata. Ma ricerche più recenti indicano che anche la media dei segnali possa consentire la decodifica di processi cognitivi complessi, come il linguaggio interiore¹. L'azienda Synchron, con sede a New York, ha dimostrato che una BCI di superficie con bassa ampiezza di banda può consentire un controllo elementare ma affidabile dello smartphone ².

Come il sistema Synchron, anche quello di Neuralink è completamente impiantato e senza fili. Si tratta di una novità assoluta per le BCI che registrano da singoli neuroni. I sistemi precedenti dovevano essere collegati fisicamente a un computer attraverso una porta nel cranio. Questo comporta un rischio di infezione e limita l'utilizzo nella vita quotidiana.

Il chip Neuralink contiene 64 fili polimerici flessibili, che forniscono 1.024 siti per la registrazione dell'attività cerebrale, secondo la brochure dell'azienda. Si tratta di un numero notevolmente superiore a quello delle BCI di Blackrock Neurotech, l'unico altro sistema di registrazione di singoli neuroni che sia stato impiantato a lungo termine in esseri umani. Il dispositivo Neuralink potrebbe quindi aumentare la larghezza di banda della comunicazione tra cervello e macchina, anche se in alcuni utenti sono stati impiantati diversi dispositivi Blackrock. Neuralink sottolinea la flessibilità dei suoi fili e sostiene che sta sviluppando un robot per inserirli nel cervello.

Secondo Denison, lo spettro di approcci diversi è entusiasmante. Si tratterà ora di verificare quali sono i migliori in termini di sicurezza, qualità e durata del segnale ed esperienza dell'utente. "Dobbiamo tutti guardare al lungo termine e al bene dei pazienti", afferma.

Cosa impareranno gli scienziati dalla sperimentazione umana di Neuralink?

Neuralink ha rilasciato poche informazioni sugli obiettivi della sperimentazione e non ha risposto alla richiesta di intervista di Nature. Ma gli esperti si aspettano che l'aspetto della sicurezza sia fondamentale in questa fase. Questo comporta l'osservazione dell'impatto immediato del dispositivo, dice Denison ("nessun ictus, nessuna emorragia, nessun danno alla vascolarizzazione, niente del genere") così come delle infezioni, e un follow-up a lungo termine per verificare che l'impianto del dispositivo continui a essere sicuro nel tempo.

La brochure dello studio di Neuralink indica che i volontari saranno seguiti per cinque anni. Indica inoltre che la sperimentazione valuterà la funzionalità del dispositivo, e che i volontari che lo utilizzeranno almeno due volte alla settimana per controllare un computer e fornire un feedback sull'esperienza.

Vansteensel vorrebbe sapere anche se la qualità dei segnali neuronali rilevati si degrada con il passare del tempo, un effetto comune nei dispositivi esistenti. "Non è facile sostituire gli elettrodi dopo l'impianto", dice. "Se tra un mese dimostreranno di avere risultati di decodifica eccellenti, sarà impressionante. Ma voglio vedere i risultati a lungo termine".

Denison vuole anche capire come si comporta un sistema wireless che può essere utilizzato in contesti diversi da quelli di laboratorio.

Quali sono le preoccupazioni degli scienziati riguardo a Neuralink?

Ora che la sperimentazione sull'uomo è iniziata, la sicurezza e il benessere dei volontari diventanto una questione urgente. La sperimentazione è stata approvata dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense, che aveva respinto una precedente richiesta di Neuralink. Ma alcuni ricercatori sono preoccupati per il fatto che la sperimentazione non è elencata su ClinicalTrials.gov. "Presumo che la FDA e Neuralink stiano seguendo le regole in una certa misura", dice Denison. "Ma non abbiamo il protocollo, quindi non possiamo saperlo per certo".

La trasparenza è importante anche per i pazienti che dovrebbero beneficiare delle BCI. Ian Burkhart, cofondatore della BCI Pioneers Coalition con sede a Columbus, Ohio, è rimasto paralizzato dopo essersi rotto il collo in un incidente durante un'immersione e ha trascorso 7,5 anni con un array Blackrock impiantato nel cervello. È entusiasta dei risultati che Neuralink potrebbe raggiungere. Ma, spiega, "potrebbero rendere pubbliche molte più informazioni, invece di lasciare che tutti facciano speculazioni. Soprattutto dovrebbero farlo per i pazienti che aspettano con ansia che questa tecnologia possa migliorare le loro vite".