computer a comando mentale

prototipo di computer tecnologicamente molto avanzato, che utilizza le onde cerebrali emesse dal sistema nervoso centrale, di cui negli anni Novanta sono stati sviluppati dei prototipi. Le ricerche sui computer a comando mentale sono in buona parte finanziate da organismi della Difesa, dato il loro valore strategico, per esempio, nel pilotaggio degli aerei, dove si richiedono tempi sempre più bassi di reazione da parte del pilota. In particolare, questi sistemi intendono captare, tra i diversi tipi di onde elettromagnetiche emesse dal cervello, quelle che possono rispecchiare un certo tipo di attività, amplificarle e utilizzarle per comandare un sistema elettronico. È accertato che il cervello produce una serie ben precisa di onde, comprese tra frequenze note. Per esempio, le onde a (tra 8 e 13 Hz) vengono emesse da un cervello sveglio in condizione di riposo; le b (13-30 Hz) da un cervello impegnato in un'attività complessa; le d (0,5-0,4 Hz) durante il sonno non-REM, le q (4-7 Hz) durante il sonno REM, quello in cui si sogna e si compiono rapidi movimenti degli occhi. Un tipo di onde a, dette onde m, viene emesso dal cervello quando questo organo controlla le funzioni motorie e sensoriali e in particolare dalla corteccia sensomotoria, che si attiva in modo specifico in presenza di stimoli sensoriali o quando bisogna attivare un movimento. Alla base aerea Wright-Patterson dell'Aeronautica statunitense sono state compiute ricerche sulle onde "m", poiché è stato accertato che con un opportuno addestramento un individuo può, in un certo senso, esercitare un controllo sull'emissione di tali onde in presenza di determinati stimoli, pensando più o meno intensamente alla cosa che gli stimoli richiamano. Queste ricerche hanno condotto allo sviluppo di un sistema mediante il quale un pilota può comandare con la mente l'inclinazione di un aereo in un simulatore di volo. Il pilota indossa un casco con elettrodi che si appoggiano al cranio in coincidenza con l'area della corteccia sensomotoria. Davanti a lui, una serie di luci si accende e si spegne alla frequenza di 13,5 Hz, inducendo una serie di scariche elettriche di analoga frequenza nei neuroni dell'uomo. Questi riesce a modificare con la mente il ritmo imposto dall'esterno: se lo rallenta il simulatore dell'aereo vira a sinistra; se lo accelera, vira a destra. Un sistema analogo è stato messo a punto nei laboratori Wadsworth del Ministero della Sanità degli USA ed è basato su un casco simile a quello dell'esperimento precedente, indossato da volontari che riescono a muovere il cursore di un computer in alto o in basso a seconda del tipo di pensiero su cui impegnano la propria mente. Dei 25 volontari che si sono prestati all'esperimento, il 70-80% è riuscito in questa impresa. Uno di essi può addirittura muovere il cursore su e giù semplicemente pensando al concetto di “su” e a quello di “giù”. Dai precedenti studi nel campo, si è sviluppato l'Eyeglaze, un computer a comando mentale che legge 30 volte al secondo la posizione degli occhi su una tastiera visiva, individuando il persistere dello sguardo sulle lettere o sui tasti che si vogliono azionare, attraverso un sensore a raggi infrarossi posto sotto il suo schermo. Una ricerca compiuta in Austria (Politecnico di Graz), invece, non si basa sull'addestramento dell'uomo a produrre specifiche onde cerebrali, ma su computer a comando mentale in grado di riconoscere le diverse onde cerebrali emesse dal cervello di una persona quando sta pianificando un'azione e rivelate da un elettroencefalogramma. Quando l'uomo compie un movimento, infatti, nel suo cervello il comando viene pianificato proprio come una subroutine di un software; successivamente, il cervello invia ai muscoli i comandi opportuni per svolgere in sequenza le sotto-azioni che fanno parte del movimento desiderato. I ricercatori austriaci sono riusciti a istruire un computer a comando mentale affinché riconosca la sequenza elettroencefalografica che si manifesta nel cervello di un volontario quando questi muove un dito. Il segnale captato dall'elaboratore è servito per far muovere un cursore. Alla fine dell'addestramento, la macchina è riuscita a interpretare correttamente il movimento nell'85% dei casi. Altre sperimentazioni sono state condotte sulle possibilità di impiego di questo tipo di computer da parte di malati. Quello sperimentato dalla ricercatrice Rosalind Picard, del Massachusetts Institute of Technology, è stato programmato per riconoscere gli impulsi emanati dal cervello del paziente. Questo computer, però, riconosce soprattutto le reazioni di carattere biologico come il cipiglio, il battito irregolare del cuore e altre difficoltà del malato. Capta le manifestazioni attraverso sensori collocati sul corpo dell'ammalato che è posto davanti allo schermo, in più offrendo consigli o suggerimenti di aiuto. La Emory University di Atlanta, nel 1998, ha studiato, invece, un sistema per stimolare le cellule nervose di pazienti, non in grado di muoversi e di parlare, a interagire con il computer a comando mentale Esso è costituito da un'unità centrale e da un chip grande come una punta di una penna, che viene impiantato nella corteccia celebrale. Il chip, quindi collegato ai neuroni circostanti, lancia segnali semplici al computer, che risponde agli stimoli. Per il momento si tratta di semplici segnali come “su”, “giù”, “destra” e “sinistra”. Il chip è composto da 2 piccoli coni di vetro ricoperti da elementi chimici del sistema nervoso periferico del paziente. Riconoscendo questi agenti chimici, i nervi crescono attorno ai coni e li penetrano. Si creano così contatti e intrecci tra nervi e coni di vetro e si forma una specie di mini-cervello all'interno dei coni. Il fine di questa ricerca è allenare le cellule nervose a interagire con il computer, fino a mettere in grado l'ammalato di scrivere e ricevere lettere attraverso la posta elettronica di Internet. In una seconda fase, il computer a comando mentale potrebbe permettere ai paraplegici di accendere e spegnere le luci o di chiamare l'infermiera. Secondo le previsioni dei ricercatori, in futuro dovrebbero essere possibili diversi impieghi di questi sistemi da parte dei portatori di handicap per svolgere soprattutto azioni elementari.