Il futuro in una rete

«Homo sum, humani nihil a me alienum puto» scrive nella commedia Heautontimorùmenos del 165 a.C. Publio Terenzio Afro. L’uomo non può sfuggire a nulla che riguardi la propria natura.

Indirettamente, il concetto qui espresso anticipa, o, se vogliamo, allude, ad un approccio scientifico sviluppatosi tra gli anni ’40 e gli anni ’50 del ‘900. Nel 1948 Norbert Wiener pubblica l’opera Cybernetics, or control and communication in the animal and the machine. Nasce la cibernetica.

Si tratta di una disciplina fondata sul confronto, portato su più ambiti, tra i sistemi naturali e quelli artificiali e che vuole concentrarsi sulla descrizione matematica del comportamento della realtà osservata, piuttosto che della struttura della stessa. Si sceglie di condurre l’analisi dei fenomeni sulla base del concetto di resto-azione, ossia della capacità di un sistema dinamico di poter usare i risultati dei processi che lo riguardano per modificare le proprie caratteristiche, e dello scambio di informazioni che intercorre sia tra le parti interne al sistema sia tra quest’ultimo e l’ambiente esterno.

Di conseguenza, prende piede la tendenza a sviluppare modelli artificiali, matematici o computazionali, che riproducano sistemi della realtà biologica, al fine di poter usare strumenti che la natura ha creato e già testato per comprendere la stessa. In tale contesto nascono i primi lavori sulle reti neurali artificiali.

Tra il 1943 e il 1945, ad opera di J. Von Neumann, W. McCulloch e W. Pitts, l’approccio, di cui si è discusso pocanzi, viene applicato allo studio delle funzioni cognitive del sistema nervoso centrale. Si inizia a parlare di rete neurale artificiale: un modello computazionale ispirato alle reti neurali biologiche, in grado di simulare un certo grado di apprendimento autonomo al fine di generare una risposta più o meno complessa in base ai segnali di ingresso ricevuti.

Ed ecco che oggi, 2020, dopo circa 80 anni, si giunge all’apoteosi di questo concetto: la società Neuralink di Elon Musk sembra essere vicino alla realizzazione della prima interfaccia funzionante uomo-macchina. Si parte da queste semplici osservazioni: il cervello non si sposta, bensì comanda le gambe tramite impulsi diretti; il cervello non necessita di interagire con l’ambiente, manda, invece un impulso al braccio e alla mano del corpo che lo ospita.

E` interessante verificare se sia possibile applicare lo stesso principio per gli oggetti esterni al nostro corpo, manovrandoli semplicemente tramite impulsi cerebrali. Inoltre, il nostro corpo è costellato di sensori (tattili, visivi, uditivi) che mandano impulsi al cervello per informarlo di quello che accade all’esterno. Anche in questo caso, l’idea di base è di far sí che gli oggetti esterni al nostro corpo si comportino allo stesso modo, con un collegamento diretto col nostro cervello. 

Il progetto consiste nell’installazione di un chip nel cervello, inserendo elettrodi ultrasottili inseriti per stimolare le cellule nervose. Attualmente, si studiano i casi dei pazienti paralizzati con quadriplegia a causa di lesioni del midollo spinale C1-C4. Potenzialmente si potrebbe ripristinare la vista e il senso dell’udito alle persone cieche e sorde. In caso di epilessia grave, potrebbe rilevarla in tempo reale e impedirla.

Si potrebbero riparare un intero elenco di lesioni, per esempio causate da ictus. Nel 2019 la presentazione di Neuralink prevedeva di impiantare quattro dei loro chip N1 nella corteccia cerebrale. Uno nell’area somatica e tre nell’area motoria. I filamenti dal diametro del capello umano si inseriscono nel cervello e stimolano i neuroni. I chip vengono alimentati da una bobina induttiva collegata ad una batteria posizionata dietro l’orecchio. La versione finale del dispositivo in modalità wireless tramite Bluetooth per controllare queste superprotesi con il proprio telefono o qualsiasi sistema informatico. Sul medio periodo di un’efficiente interfaccia uomo macchina si individuano diversi vantaggi. Nel caso in cui il corpo non sia più in grado di vedere, o sentire, si avrebbe la possibilità di collegare direttamente al cervello una webcam, o un “interprete acustico”, che possa sostituire o migliorare i sensi che non funzionano più bene. Un braccio meccanico, o delle gambe meccaniche sono attualmente molto difficili da controllare. E’ necessario che il soggetto addestri particolari muscoli e/o fibre nervose nella parte terminale dell’arto perduto, e che l’arto meccanico sia in grado di interpretare questi segnali. Se esistesse una interfaccia uomo macchina efficiente, tutto questo sarebbe facilmente superato: si tratterebbe solo di imparare ad usare il nuovo arto che verrebbe poi percepito dal cervello a tutti gli effetti come una parte del proprio corpo. Il modo in cui oggi interagiamo con i computer è lento e farraginoso.

 La tastiera di un computer e/o di uno smartphone hanno una velocità di scambio informazioni ridicola se raffrontata alla velocità del pensiero. Una interfaccia uomo macchina efficiente potrebbe risolvere questo problema. Le ipotesi sul lungo periodo lasciano spazi ai sogni: sicuramente possono essere origine di discussione e controversie, tuttavia, se visti nell’ottica specifica, potrebbero portare ad enormi avanzamenti in tutti i campi umani, dal sociale all’economico.

Si pensi per esempio al dialogo tra le persone. In fin dei conti, parlare è un modo relativamente lento di scambiarsi informazioni rispetto alla velocità del pensiero e, inoltre, è soggetto alle incomprensioni e ai fraintendimenti, dal momento che le singole parole possono acquisire significati diversi in base al contesto e al linguaggio del corpo che si adotta mentre si pronunciano. Una possibile strada futura potrebbe essere utilizzare un’interfaccia uomo-macchina- macchina-uomo per eliminare le ambiguità e rendere chiare le sfumature scambiandosi direttamente i pensieri piuttosto che le parole. Dall’altro canto, se si considerano le intelligenze artificiali, uno dei principali timori considera la possibilità di una perdita di controllo delle stesse. Si ipotizza che una delle cause di questa eventualità sarebbe riconducibile al fatto che l’intelligenza artificiale potrebbe giungere alla percezione di se stessa come una realtà diversa rispetto a quella umana.

Secondo Neuralink, se si riuscisse ad integrare l’intelligenza artificiale direttamente nel cervello umano, si potrebbe creare così un’entità unica. Se si è un unico individuo non c’è competizione possibile e ogni parte lavora quindi per il benessere dell’individuo stesso. Neuralink non è una azienda delle cui scoperte sentiremo probabilmente parlare nel breve periodo, potenzialmente peró potrebbe stravolgere positivamente la vita di tutti gli abitanti del pianeta. Le difficoltà da superare sono innumerevoli. Attualmente la comunicazione col cervello avviene tramite l’utilizzo di sottilissimi elettrodi flessibili impiantati direttamente nella corteccia cerebrale da un robot.

Tuttavia, questi impianti potrebbero portare a infiammazioni che genererebbero cicatrici gliali, che alla lunga impedirebbero il dialogo coi sensori stessi. Inoltre, questi dispositivi sono sottilissimi e possono rompersi; in questo caso sono pure di difficile sostituzione. Infine, questi sensori non riescono al momento a interpretare il segnale di un unico neurone, ma di tutti quelli intorno ad esso, causando così difficoltà di interpretazione del segnale stesso. Queste considerazioni portano ad una semplice costatazione: è difficile trovare volontari per la sperimentazione, considerando anche la possibilità che ci siano controindicazioni avverse. I primi esperimenti verranno quindi condotti da Neuralink su coloro che hanno perso quasi completamente il controllo del loro corpo, e che quindi potrebbero ottenere un miglioramento enorme della propria qualità della vita anche se solo alcuni dei sensori impiantati funzionassero correttamente. Insomma, stiamo assistendo ai primi passi di una tecnologia assolutamente rivoluzionaria. Forse quindi, tra 100 anni i nostri nipoti dovranno dire grazie a Neuralink per il periodo prospero e pieno di innovazioni che staranno vivendo. 

Rosario Pullano

Rosario Pullano

Rosario Pullano è studente di Fisica all’Università “La Sapienza” di Roma. Nasce a Catanzaro l’8 febbraio 1997. All’età di 5 anni si trasferisce con la famiglia a Trieste. Si forma presso il Liceo Classico “Dante Alighieri”. Il 21 novembre 2016 è tra i vincitori nella categoria “Giovani Promesse” nella Sezione Poesia singola del “Concorso letterario internazionale Michelangelo Buonarroti”. Pubblica la raccolta di poesie “Memorie del futuro: sentimenti” nel 2019 con la casa editrice EuropaEdizioni. Ad oggi, si occupa anche di progetti di start up relativi al mondo dell'innovazione dei servizi digitali. 

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