Casey Harrell ha un set di elettrodi impiantati nel cervello da quasi tre anni, più o meno lo stesso tempo che la maggior parte di noi ha passato a cercare di ricordare dove ha messo le chiavi. Harrell, che ha la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) ed è paralizzato, ha usato per la prima volta la sua interfaccia cervello-computer (BCI) per "parlare" frasi con l'aiuto di un team di ricerca nel 2023.
Da allora, Harrell ha accumulato migliaia di ore di utilizzo, diventando l'equivalente tecnologico di quell'amico che in qualche modo ha 10.000 ore in un videogioco uscito la settimana scorsa. Può usare il dispositivo in gran parte in modo indipendente, una volta che è stato "collegato" con l'aiuto di un assistente. Il suo team ha aggiunto nuove funzionalità e Harrell lo usa anche per navigare sul web e svolgere il suo lavoro - perché anche con gli elettrodi nel cervello, non puoi sfuggire alla posta elettronica.
"Vivere con una malattia come la SLA, dovresti avere sogni ridimensionati. Io no", dice Harrell a MIT Technology Review. "Ognuna di queste cose sarebbe un miglioramento assolutamente divino. Avere tutte loro, e molte, molte altre, è davvero rivoluzionario."
Nei primi 22,6 mesi dopo l'impianto del dispositivo, Harrell lo ha usato per più di 3.800 ore a casa senza ricercatori presenti, ha riferito oggi il team sulla rivista Nature Medicine. "È il primo utente esperto di una BCI vocale", dice Sergey Stavisky, un neuroingegnere dell'Università della California, Davis, membro del team. Finalmente qualcuno che può onestamente dire di passare tutto il giorno collegato a un computer.
Tre anni fa, Harrell ha affidato il suo cervello a David Brandman, professore associato di chirurgia neurologica all'Università della California, Davis, e ai suoi colleghi. Harrell, che all'epoca aveva 45 anni, era già stato diagnosticato con SLA, una malattia degenerativa che priva le persone dell'uso dei muscoli.
Harrell dipendeva dagli altri per controllare la sua sedia a rotelle e per vestirlo e nutrirlo. Aveva difficoltà a parlare; le persone faticavano a capire cosa dicesse. Poi Brandman e i suoi colleghi gli hanno chiesto se voleva provare un impianto cerebrale che potesse aiutarlo a comunicare. "L'industria era sull'orlo di una trasformazione, e volevo farne parte", dice Harrell. Si è iscritto.
Nel luglio 2023, durante un'operazione di cinque ore, i medici hanno impiantato quattro array di 64 elettrodi ciascuno nel suo cervello. Ogni coppia di array era collegata a un punto di connessione "pedestallo" - creando due punti di attracco sull'esterno del suo cranio per collegare gli elettrodi a un computer. È come avere una porta USB sulla testa, solo con poste molto più alte.
Il team lavorava da tempo allo sviluppo di algoritmi per decodificare l'attività cerebrale in parole. Il loro sistema funziona registrando l'attività dalla corteccia motoria del linguaggio - una regione del cervello responsabile dei movimenti che ci permettono di parlare.
"Ci sono 39 fonemi che compongono tutti i suoni della lingua inglese (americana)", dice Nicholas Card, neuroingegnere alla UC Davis e membro del team. Mappare l'attività neurale relativa alla produzione di ciascuno di questi fonemi permette al team di creare un decodificatore vocale personalizzato e un software che può "parlare" quelle parole. "Prima andiamo dai dati cerebrali ai fonemi, e poi dai fonemi alle parole", dice.
Hanno iniziato a usare il dispositivo circa un mese dopo l'operazione. Il team ha fatto funzionare il decodificatore vocale di Harrell il primo giorno, dice Card. Quel giorno di agosto, Harrell ha usato il dispositivo per parlare con un vocabolario di 50 parole, e il 99,6% delle parole erano come intendeva. Quel vocabolario è stato poi espanso a 125.000 parole con una precisione del 97,5%. Il che significa che ora ha più o meno lo stesso vocabolario di un adolescente moderatamente colto, ma con una punteggiatura molto migliore.
All'epoca, non era chiaro quanto potesse durare il dispositivo. Le interfacce cervello-computer sono ancora nuove - non molte persone le hanno impiantate per lunghi periodi. Il tessuto cicatriziale può formarsi attorno agli elettrodi nel cervello di una persona, interferendo con la loro capacità di captare l'attività neurale, per esempio. Ma quello