Il programma di intelligenza artificiale interpreta i segnali e quindi visualizza i movimenti della mano del soggetto su un display.
Un software di intelligenza artificiale e un dispositivo di interfaccia cervello-computer (BCI) hanno consentito a un uomo con paralisi di tutto il corpo di comunicare tramite testo a una velocità di 18 parole al minuto, secondo uno studio condotto dai ricercatori della Stanford University, pubblicato su Nature e riportato da HealthItAnalytics.
“Abbiamo imparato che il cervello conserva la sua capacità di prescrivere movimenti fini un intero decennio dopo che il corpo ha perso la sua capacità di eseguire quei movimenti“, ha detto l’autore principale e ricercatore presso l’Howard Hughes Medical Institute, Frank Willett, PhD, in un comunicato stampa.
“E abbiamo imparato che complicati movimenti intenzionali che implicano un cambio di velocità e traiettorie curve, come la scrittura a mano, possono essere interpretati più facilmente e più rapidamente dagli algoritmi di intelligenza artificiale che stiamo utilizzando di quanto non possano fare i movimenti previsti più semplici come spostare un cursore percorso a velocità costante. Le lettere alfabetiche sono diverse l’una dall’altra, quindi sono più facili da distinguere“.
Due BCI chip sono stati collocati sul lato sinistro del cervello del participante (denominato T5), raccogliendo segnali neurali in una parte specifica della corteccia motoria che dettano il movimento della mano. Il programma di intelligenza artificiale interpreta i segnali e quindi visualizza i movimenti della mano del soggetto sullo schermo di un computer.
In uno studio del 2017 degli stessi ricercatori, lo stesso partecipante è stato in grado di produrre circa 40 caratteri al minuto. I ricercatori nello studio 2017 hanno chiesto ai partecipanti di concentrarsi immaginando di utilizzare il mouse di un computer immaginario e quindi di cliccare su un display della tastiera, mentre lo studio del 2021 ha chiesto ai partecipanti di scrivere una lettera a mano su un immaginario pezzo di carta.
Ripetendo ogni lettera dell’alfabeto 10 volte, il software è stato in grado di imparare ad associare lo sforzo del partecipante ai corrispondenti segnali neurali.
“In ulteriori sessioni, T5 è stato incaricato di copiare frasi a cui gli algoritmi non erano mai stati esposti. Alla fine è stato in grado di generare 90 caratteri, o circa 18 parole, al minuto“, afferma il comunicato stampa.
Nelle sessioni successive, a T5 è stato chiesto di copiare frasi che non erano familiari all’algoritmo e alla fine è stato in grado di raggiungere una media di circa 18 parole al minuto. Secondo lo studio, rispondendo a domande aperte, T5 ha prodotto in media circa 15 parole al minuto.
I risultati di T5 hanno mostrato circa un errore ogni 18 o 19 caratteri durante la copia delle frasi e uno ogni 11 o 12 caratteri nella composizione libera. Tuttavia, il programma ha raggiunto una precisione del 99% con l’aggiunta della correzione automatica. Il partecipante ha triplicato il precedente record di composizione libera, anch’esso stabilito da lui nel 2017.
Attualmente, la tecnologia BCI sviluppata per questo studio non è approvata per uso commerciale, ma l’Office of Technology Licensing della Stanford University ha recentemente richiesto un brevetto.
I risultati dello studio “potrebbero stimolare ulteriori progressi che beneficiano centinaia di migliaia di americani, e milioni di persone a livello mondiale, che hanno perso l’uso dei loro arti superiori o la loro capacità di parlare a causa di lesioni del midollo spinale, ictus o sclerosi laterale amiotrofica”, ha suggerito il professore di neurochirurgia Jaimie Henderson, MD.
