Un impianto neurale ha aiutato un paziente affetto da SLA a trasmettere quasi 2 milioni di parole
I ricercatori dell'Università della California, Davis, hanno dimostrato l'uso domestico a lungo termine di un'interfaccia neurale per la parola da parte di un paziente affetto da sclerosi laterale amiotrofica (SLA). In oltre 19 mesi, Casey Harrell ha trasmesso 183.060 frasi — 1.960.163 parole — a una velocità media di 56 parole al minuto.
Secondo un articolo pubblicato su Nature Medicine, gli autori non hanno studiato una dimostrazione in laboratorio, ma l'uso quotidiano del sistema senza la presenza dei ricercatori.
Cosa ha rivelato l'uso domestico
Harrell ha utilizzato l'interfaccia neurale a casa per più di 3.800 ore. Il sistema lo ha aiutato a comunicare con familiari, amici, colleghi e medici, inviare messaggi e email, partecipare a videochiamate, utilizzare internet e mantenere un'occupazione completa nonostante la paralisi.
Secondo la stima del paziente, il sistema ha decodificato il 92% delle frasi come almeno "per lo più corrette." Nei test formali, in cui a Harrell venivano mostrati delle parole su uno schermo, l'accuratezza superava il 99% con un vocabolario di 125.000 parole inglesi. Il valore massimo nell'articolo era del 99,2%.
Al momento della pubblicazione dello studio, Harrell aveva utilizzato il sistema per 444 dei 653 giorni dopo l'impianto. Dopo che ai suoi assistenti è stato permesso di collegare e scollegare l'attrezzatura da soli senza la presenza dei ricercatori, il tempo medio di interazione è aumentato da 3,7 a 9,5 ore al giorno.
Come funziona il sistema
Nel 2023, quattro array di microelettrodi sono stati impiantati nel giro precentrale sinistro di Harrell — l'area del cervello associata alla coordinazione del linguaggio. Il sistema legge i segnali da 256 elettrodi corticali quando il paziente tenta di parlare.
L'algoritmo converte l'attività neurale in probabilità di fonemi ogni 80 ms, dopodiché un modello linguistico seleziona la sequenza di parole più probabile da un vocabolario di circa 125.000 parole. Il testo viene visualizzato sullo schermo in tempo reale. Una volta che una frase è completata, il sistema può pronunciarla con una voce sintetizzata sintonizzata sul suono della voce di Harrell prima della sua malattia.
Per controllare il computer, il paziente ha anche utilizzato un decodificatore del cursore. Si pensava in precedenza che il linguaggio e i suoi movimenti potessero richiedere diverse aree cerebrali, ma il team ha dimostrato che entrambi i modi possono essere implementati attraverso segnali dalla corteccia motoria del linguaggio.
Dalla dimostrazione allo strumento quotidiano
Il team aveva già dimostrato l'alta precisione dell'interfaccia neurale nelle sessioni di laboratorio. Nel 2024, i ricercatori hanno riportato che nella prima sessione di allenamento di 30 minuti il sistema ha raggiunto il 99,6% di precisione con un vocabolario di 50 parole. Il secondo giorno, dopo altre 1,4 ore di configurazione, la precisione era del 90,2% con un vocabolario di 125.000 parole.
Il nuovo lavoro sposta l'attenzione da studi controllati all'uso quotidiano a lungo termine. Secondo gli autori, questo è uno dei passi chiave verso interfacce neurali pratiche per persone con gravi disabilità motorie. Il co-autore dello studio Sergey Stavisky ha dichiarato che le 3.800 ore di attività cerebrale registrate durante l'uso del sistema sono diventate, secondo i suoi dati, il più grande dataset individuale con risoluzione a singolo neurone.
Gli autori hanno sottolineato che lo studio descrive un singolo caso clinico. Non è ancora noto in che misura i risultati possano essere trasferiti ad altri pazienti, aree di impianto, tipi di elettrodi e condizioni neurologiche. Il sistema rimane anche sperimentale. Utilizza connessioni cablate, richiede una connessione quotidiana da parte di assistenti addestrati e, a causa delle dimensioni dell'attrezzatura, è adatto solo per uso domestico.
A marzo, il capo di Neuralink Elon Musk ha riferito che il suo dispositivo BCI è in grado di ripristinare il linguaggio alle persone che lo hanno perso. Uno dei pazienti, entro l'80° giorno di utilizzo dell'impianto neurale, è stato in grado di avviare World of Warcraft e giocare con il potere del pensiero.
Ad aprile, è diventato noto dell'utente del dispositivo cervello-computer Galen Buckwalter, che ha imparato a creare musica con il potere del pensiero.
Ricordiamo che in primavera i media hanno riportato che la startup di un ex presidente di Neuralink avrebbe testato un chip bioibrido sugli esseri umani.
Fonte: ForkLog