IL PENTAGONO STUDIA COME CONTROLLARE I DRONI CON LE ONDE CEREBRALI DEI SOLDATI


MIT Technology Review, 16 ottobre (Foto @Enrico Nagel)

La Difesa degli Stati Uniti d'America sta provando a costruire la tecnologia che darebbe ai soldati la possibilità di controllare micidiali droni militari con le loro menti. Un nuovo programma di ricerca della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), agenzia governativa per i progetti di ricerca avanzata del Pentagono, sta sviluppando interfacce cervello-computer (BCI) che potrebbero controllare «sciami di droni, operando alla velocità del pensiero», spiega il neuroscienziato Al Emondi, che dirige il programma Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3), lanciato dall’Agenzia a marzo 2018 nella speranza di sviluppare un BCI che non debba essere impiantata chirurgicamente. La stessa Agenzia che proprio ieri ha annunciato di aver selezionato otto squadre per competere nelle prove "Alpha Dogfight", una competizione virtuale progettata per dimostrare algoritmi avanzati di intelligenza artificiale (AI) in grado di eseguire manovre simulate di combattimento aereo all'interno del raggio visivo, conosciute colloquialmente come “dogfight".

A maggio 2019, Emondi ha assegnato a sei team di ricercatori i finanziamenti predisposti dagli Stati Uniti per perseguire tale obiettivo, uno sforzo di 104 milioni di dollari, ognuno dei quali approccia da una prospettiva diversa. Il team della Carnegie Mellon University, ad esempio, sta testando se i segnali elettrici ed ecografici possono supportare un BCI non invasivo, studiando la risposta dei neuroni di un topo agli stimoli elettrici, attraverso una soluzione di sale, glucosio e aminoacidi, sperimentata sulla sezione di frammento di cervello dall’ippocampo dell’animale riprodotta in 3D. L’esperimento ha lo scopo di raccogliere una base di dati con cui poter confrontare i risultati di una nuova tecnica che Pulkit Grover, il principale investigatore del team, spera di sviluppare: una neurotecnologia non chirurgica di nuova generazione. Lo scopo è quello di rilevare e manipolare anche i segnali nel cervello umano, senza dover tagliare il cranio e toccare il delicato tessuto cerebrale. «In questo modo sarà possibile sviluppare interfacce cervello-computer accurate e sensibili che possano essere indossate e rimosse come un elmetto o una fascia per la testa: non è necessario alcun intervento chirurgico», spiega Grover. «Il cranio umano ha uno spessore inferiore a un centimetro, che varia da persona a persona, ma che agisce in tutti noi come un filtro di sfocatura che diffonde le forme d’onda, siano esse correnti elettriche, luce o suono. I neuroni nel cervello possono essere piccoli fino a pochi millesimi di millimetro di diametro e generare impulsi elettrici deboli quanto un ventesimo di volt», aggiunge.

Mentre il gruppo della Carnegie sta manipolando i segnali elettrici ed ecografici, altri team utilizzano tecniche ottiche o magnetiche. La Johns Hopkins University, per esempio, sta esplorando la fattibilità della luce nel vicino infrarosso. Se uno di questi approcci avrà successo, i risultati saranno trasformativi. La chirurgia è costosa e per creare un nuovo tipo di “super guerriero” è eticamente meno complicata. Un dispositivo di lettura della mente che non richiede alcun intervento chirurgico aprirebbe un mondo di possibilità. Le interfacce cervello-computer sono state usate per aiutare le persone con quadriplegia a riguadagnare un controllo limitato sui loro corpi e per consentire ai veterani che hanno perso gli arti in Iraq e in Afghanistan di controllare quelli artificiali. Ma “N³” è il primo serio tentativo dell’esercito americano di sviluppare BCI con uno scopo più bellicoso.

Matrice Utah, foto @Damian GorczanIl termine “Interfaccia Cervello-Computer” è stato usato per la prima voolta dallo scienziato informatico dell’UCLA Jacques J. Vidal, nei primi anni ’70. È una di quelle definizione, come anche il termine “Intelligenza Artificiale”, che si evolve man mano che si sviluppano le capacità che descrive. L’elettroencefalografia, che registra l’attività elettrica nel cervello utilizzando elettrodi posizionati sul cranio, potrebbe essere considerata la prima interfaccia tra cervello e computer. Alla fine degli anni ‘90, i ricercatori della Case Western Reserve University avevano usato l’EEG per interpretare le onde cerebrali di una persona quadriplegica, permettendogli di spostare il cursore di un computer attraverso un filo che si estendeva dagli elettrodi sul cuoio capelluto. Da allora, entrambe le tecniche invasive e non invasive per la lettura dal cervello sono avanzate. Allo stesso modo oggi esistono dispositivi che stimolano il cervello con segnali elettrici per trattare condizioni come l’epilessia. Probabilmente il meccanismo più potente sviluppato fino ad oggi si chiama vettore Utah, un piccolo vettore ad aghi, grande circa la metà delle dimensioni di un’unghia del mignolo, che può penetrare in una determinata parte del cervello. Laddove l’EEG mostra l’attività aggregata di innumerevoli neuroni, i vettori dello Utah possono registrare gli impulsi, misurando il campo elettrico in 96 punti all’interno della corteccia motoria 30.000 volte al secondo. Ciò significa migliori tecniche di elaborazione del segnale per dare un senso ai segnali più deboli e confusi che possono essere raccolti dall’esterno del cranio. Ecco perché il team “N³" della Carnegie è guidato da Grover, un ingegnere elettrico addestrato, non un neuroscienziato.