Il chip nel cervello che restituisce la parola: l’uomo con la Sla torna a comunicare
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Redazione Salute
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Casey Harrell, 48 anni, affetto da sclerosi laterale amiotrofica, ha riacquistato la capacità di comunicare in modo fluido e autonomo grazie a un innovativo sistema di interfaccia cervello-computer (BCI) impiantato nel suo cranio; il dispositivo, sviluppato dai ricercatori dell'Università della California a Davis, gli ha permesso di generare oltre due milioni di parole in quasi due anni di utilizzo domestico, senza la necessità di un supporto costante da parte del team scientifico.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Medicine, documenta il caso di un paziente che, dopo aver perso progressivamente l'uso della voce a causa della malattia neurodegenerativa, è oggi in grado di gestire la propria vita lavorativa e i rapporti familiari grazie a un sistema che traduce i suoi tentativi di parlare in testi e voci sintetizzate.
Questo risultato, che rappresenta una delle dimostrazioni più significative dell'efficacia pratica delle BCI al di fuori di un ambiente di laboratorio, segna un punto di svolta nella ricerca sulle protesi neurali destinate a persone con gravi disabilità motorie.
L’impianto e il funzionamento del sistema
Nel luglio del 2023, il neurochirurgo David Brandman ha impiantato nel cervello di Harrell quattro matrici di microelettrodi, per un totale di 256 canali, posizionandoli nella circonvoluzione precentrale sinistra, l'area cerebrale che coordina i movimenti necessari per produrre il linguaggio.
Questi sensori, collegati a due connettori in titanio fissati all'esterno del cranio, captano i segnali neurali generati quando il paziente tenta di articolare le parole; i dati vengono poi elaborati da un software di apprendimento automatico, denominato BRAND (Brain-computer interface for Rapidly Adaptive Neural Decoding), che decodifica l'attività neurale trasformandola prima in fonemi e poi in parole e frasi complete, visualizzabili su uno schermo e pronunciabili da un sintetizzatore vocale che riproduce il timbro originale di Harrell, grazie a un modello addestrato su registrazioni
Precedenti alla malattia. Il sistema, come riferito dai ricercatori, ha raggiunto una precisione del 99% nei test controllati con un vocabolario di 125.000 parole, mentre nella comunicazione spontanea il paziente stesso ha valutato come corretti o quasi corretti il 92% delle frasi prodotte, con una velocità media di 56 parole al minuto.
L’autonomia e la vita quotidiana restituite
L’aspetto forse più rilevante dello studio risiede nella dimostrazione che la tecnologia può funzionare in modo affidabile e indipendente in un contesto reale, un traguardo che fino a poco tempo fa sembrava lontano; negli oltre 22 mesi di osservazione, il paziente ha utilizzato il dispositivo per più di 3.800 ore a casa sua, senza la presenza fisica dei ricercatori, che in passato erano invece indispensabili per la calibrazione e l'avvio del sistema.
Harrell, infatti, è oggi in grado di attivare l'interfaccia con l'aiuto del suo assistente domiciliare e può impiegarla per inviare messaggi di testo, navigare in internet, leggere storie alla figlia di sette anni e persino svolgere il suo lavoro di attivista ambientale, dimostrando che una paralisi grave non deve necessariamente significare l'isolamento sociale o la fine di un'attività professionale.
A coronamento di questa indipendenza, il sistema integra anche una "modalità privacy" che cancella automaticamente i testi decodificati, e un filtro per le parolacce, utilizzato quando il paziente interagisce con la bambina, a testimonianza di come la tecnologia possa adattarsi alle esigenze più intime e quotidiane dell'utente.
Un passo avanti per le interfacce neurali
I ricercatori hanno sottolineato come il merito del successo risieda principalmente nei progressi compiuti sugli algoritmi di decodifica e sulla stabilità del segnale nel tempo, risolvendo parzialmente il problema della formazione di tessuto cicatriziale attorno agli elettrodi che in passato ne comprometteva la funzionalità; il neuroingegnere Sergey Stavisky, co-autore dello studio, ha definito Harrell il "primo power user" di una BCI per la parola, e ha spiegato che i dati raccolti durante queste migliaia di ore di utilizzo costituiscono il più grande dataset di registrazioni cerebrali a
Singolo neurone mai ottenuto, una risorsa preziosa per affinare ulteriormente le tecnologie esistenti.
Il dispositivo, sebbene ancora sperimentale e non privo di sfide per quanto riguarda la sua scalabilità ad altri pazienti, rappresenta un cambio di paradigma rispetto al passato, quando le BCI erano considerate strumenti da laboratorio più che soluzioni assistive concrete; la capacità di Harrell di tornare a comunicare in modo efficace, tanto da poter lavorare e intrattenere relazioni significative, offre una prova tangibile del potenziale di queste tecnologie per migliorare la qualità della vita delle persone colpite da patologie neurodegenerative come la Sla, dimostrando che il confine tra
La ricerca e l'applicazione clinica può essere superato.




