La tecnologia consente ai segnali cerebrali di controllare il computer
Utilizzando solo i segnali cerebrali, i partecipanti a un nuovo studio sono stati in grado di spingere lo schermo di un computer a visualizzare la particolare immagine di loro scelta.
"I soggetti sono stati in grado di usare i loro pensieri per sovrascrivere le immagini che hanno visto sullo schermo del computer", ha detto l'autore principale dello studio, Itzhak Fried, M.D., Ph.D., professore di neurochirurgia presso l'Università della California, Los Angeles.
Durante la ricerca, i cervelli dei volontari sono stati collegati a un computer che mostrava due immagini sovrapposte. Quindi, utilizzando i segnali cerebrali trasmessi al computer da un numero relativamente piccolo di cellule cerebrali, i partecipanti sono stati in grado di forzare il computer a visualizzare una delle immagini e scartare l'altra.
I partecipanti allo studio erano 12 epilettici a cui erano stati impiantati piccoli fili nel cervello per monitorare l'attività convulsiva. Queste registrazioni sono comunemente utilizzate per individuare le aree cerebrali responsabili delle convulsioni. In questo studio, i fili sono stati collocati nel lobo temporale mediale, una regione associata alla memoria e alla capacità di identificare immagini complesse, come i volti.
Mentre i loro segnali cerebrali venivano trasmessi a un computer, i partecipanti hanno guardato due immagini unite sullo schermo di un computer, ciascuna delle quali mostrava un oggetto, un luogo, una persona o un animale familiare. I ricercatori hanno quindi detto ai volontari di scegliere mentalmente un'immagine e di concentrarsi su di essa fino a quando quell'immagine non è diventata completamente visibile e l'altra immagine è svanita.
Sorprendentemente, lo studio ha richiesto solo quattro cellule nel lobo temporale. Ricerche precedenti hanno dimostrato che ogni singola cellula in questa sezione del cervello invierà impulsi a una velocità maggiore quando preferisce una certa immagine. Ad esempio, una particolare cellula del lobo temporale potrebbe rispondere a una fotografia di Marilyn Monroe, mentre un'altra potrebbe reagire a Michael Jackson. Entrambi questi volti di celebrità sono stati utilizzati durante lo studio.
"Gli aspetti notevoli di questo studio sono che possiamo concentrare la nostra attenzione per fare una scelta modulando così poche cellule cerebrali e che possiamo imparare a controllare quelle cellule molto rapidamente", ha detto Debra Babcock MD, Ph.D., direttore del programma presso l'Istituto nazionale di disturbi neurologici e ictus (NINDS).
Lo studio sottolinea i progressi tecnologici che vengono compiuti nello sviluppo dell'interfaccia cervello-computer (BCI), dispositivi che consentono alle persone di dirigere computer o altri strumenti attraverso i loro pensieri. Le BCI offrono una grande promessa per le persone paralizzate che sarebbero in grado di comunicare o controllare gli arti protesici con i dispositivi.
Per questo studio, tuttavia, la tecnologia BCI è stata utilizzata come mezzo per capire come il cervello elabora le informazioni e per capire meglio come i pensieri e le scelte sono collegati all'attività condivisa delle singole cellule cerebrali.
Questo gioco è stato giocato dal gruppo quasi 900 volte in tutto ei partecipanti sono riusciti a far sì che il computer mostrasse l'immagine di destinazione il 70% delle volte. I volontari sembravano prendere piede molto rapidamente e spesso hanno avuto successo al primo tentativo.
"Si tratta di un uso nuovo ed elegante di un'interfaccia cervello-computer per esplorare il modo in cui il cervello dirige l'attenzione e fa le scelte", ha detto Babcock.
Lo studio è pubblicato nella rivista Natura ed è stato finanziato in parte dal National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) e dal National Institute of Mental Health (NIMH), entrambi parte del NIH.
Fonte: National Institutes of Health
