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editore: zhang qian

blindsight di neuralink ha ancora alcuni problemi fondamentali da superare.

"posso sentire così tanta felicità solo al tatto, quindi se potessi vedere, quante altre cose belle troverei!" helen keller, l'autrice di "se mi dai tre giorni di luce", scrisse una volta questa frase.

tra le tante direzioni della ricerca scientifica, restituire la vista ai non vedenti è un ambito ricco di sfide e speranze. ora, la società di interfaccia cervello-computer neuralink di musk sta affrontando questo problema. inoltre, il nuovo dispositivo che stanno sviluppando, blindsight, ha appena ricevuto la designazione di "dispositivo rivoluzionario" dalla food and drug administration (fda) statunitense.

nel diffondere la notizia, musk ha affermato che finché la corteccia visiva è intatta, il dispositivo può restituire la vista alle persone che hanno perso gli occhi e i nervi ottici. ciò include coloro che sono ciechi dalla nascita.

tuttavia, musk ha anche avvertito che il dispositivo offrirà inizialmente una risoluzione visiva inferiore, simile alla grafica dei giochi atari.

ma alla fine, "potrebbe potenzialmente essere migliore della visione naturale, permettendoti di vedere le lunghezze d'onda infrarosse, ultraviolette o persino radar, come ha fatto geordi la forge".

geordi la forge è un personaggio del film star trek. il personaggio è dotato di un dispositivo elettronico simile a una benda chiamato visor. si è sentito molto a disagio quando ha indossato visor per la prima volta, ma visor gli ha permesso di vedere la frequenza cardiaca e la temperatura corporea delle persone e persino di rilevare le persone che mentivano.

in un tweet di marzo, musk ha anche affermato che gli impianti blindsight hanno già funzionato nelle scimmie.

i post di musk hanno suscitato molto scalpore. dopotutto, qualche tempo fa, neuralink aveva appena impiantato un dispositivo cervello-computer in un secondo paziente paralizzato, aiutandolo a giocare a cs con i pensieri e a disegnare cad (vedi il rapporto machine heart "musk neuralink soggetti gioca a cs , puoi ancora disegnare cad , il progresso meccanico è ancora lontano 》). tali risultati danno alle persone la fiducia che musk possa realizzare la visione che delinea.

alcune persone hanno persino iniziato a immaginare che se la visione fornita da blindsight fosse davvero più potente della visione naturale, molte persone si renderebbero deliberatamente cieche e la sostituirebbero con questo dispositivo?

a giudicare dalla situazione attuale, questo tipo di immaginazione è ovviamente prematura.

il breakthrough device program della fda menzionato in precedenza è un programma a cui i produttori possono richiedere volontariamente. se approvati, "i produttori avranno l'opportunità di interagire con gli esperti della fda attraverso diverse opzioni di programma per risolvere efficacemente i problemi che sorgono durante la fase di revisione pre-commercializzazione". questa designazione consente inoltre al designato di ottenere diritti di revisione prioritaria da parte della fda.

nel 2023, 145 dispositivi medici hanno ricevuto la stessa designazione rivoluzionaria e quasi 1.000 dispositivi medici sono stati autorizzati dal lancio del programma nel 2015.

blindsight di neuralink è una nuova iterazione di una tecnologia utilizzata da decenni. la tecnologia viene utilizzata per ripristinare sperimentalmente la vista molto limitata ad alcune persone non vedenti. una serie di microelettrodi è incorporata nella corteccia visiva e stimola i neuroni secondo schemi ripresi dalla fotocamera. in un certo senso, è davvero così semplice, capace di produrre fenomeni visivi in ​​persone che potrebbero non averlo mai visto.

ma è ancora troppo presto per dire che questo dispositivo permetterà ai non vedenti di vedere.

un problema di vecchia data è che la densità degli elettrodi sulla matrice è troppo bassa, solo poche decine, il che significa che ciò che i soggetti "vedono" è in realtà più simile a poche stelle scintillanti senza uno schema evidente, a causa delle parti della corteccia cerebrale che vengono perforati e stimolati sono essenzialmente casuali.

i progressi di neuralink sono molto graditi in questo settore e stanno aumentando la densità degli elettrodi. ma questo approccio soffre dello stesso difetto fondamentale.

un articolo scritto da ione fine e geoffrey boynton, due professori di neuroscienze all'università di washington, ha sottolineato che l'affermazione di musk si basa sul presupposto errato che i neuroni nel cervello possano elaborare le informazioni visive semplicemente come i pixel su uno schermo. gli ingegneri spesso credono che "più pixel equivalgano a una visione migliore", il che può essere vero sui monitor e sugli schermi dei telefoni, ma non nel cervello.

per esplorare questa domanda, hanno condotto un nuovo studio che ha creato un modello computazionale della visione umana che simula l’esperienza visiva che potrebbero fornire impianti corticali ad altissima risoluzione. hanno scoperto che anche in un video nitido da 45.000 pixel di un gatto, generato simulando 45.000 elettrodi corticali (ciascun elettrodo stimolava un neurone), mentre l'immagine del gatto era ancora distinguibile, gran parte dei dettagli della scena andavano perduti.

la ragione di questa sfocatura è perché i neuroni nella corteccia visiva umana non rappresentano piccoli punti come i pixel su uno schermo. invece, ogni neurone ha un campo recettivo specifico, che è la posizione e lo schema che uno stimolo visivo deve avere affinché quel neurone possa rispondere. la stimolazione elettrica di un singolo neurone produce una macchia sfocata determinata dal suo campo recettivo. anche l'elettrodo più piccolo, stimolando un singolo neurone, produce una macchia sfocata.

immagina che quando vedi una stella nel cielo notturno, ogni punto nello spazio è rappresentato da migliaia di neuroni con campi recettivi sovrapposti. un minuscolo punto di luce, come una stella, produce modelli complessi di risposte in tutti questi neuroni.

per produrre l'esperienza visiva di vedere una stella attraverso la stimolazione corticale, è necessario replicare uno schema di risposte neurali simili a quelle prodotte dalla visione naturale. ovviamente, ciò richiede migliaia di elettrodi. ma allo stesso tempo, è necessario anche replicare il modello di risposta neuronale corretto, che richiede la conoscenza del campo recettivo di ciascun neurone. le simulazioni dei ricercatori mostrano che sapere semplicemente dove si trova il campo recettivo di ciascun neurone nello spazio non è sufficiente: se non si conoscono la direzione e la dimensione di ciascun campo recettivo, le stelle diventano una massa sfocata.

quindi anche una stella, un singolo pixel luminoso, produce risposte neurali estremamente complesse nella corteccia visiva. immaginate quanto sarebbero necessari complessi schemi di stimolazione corticale per riprodurre accuratamente la visione naturale.

alcuni scienziati hanno proposto che la visione naturale possa essere prodotta stimolando la giusta combinazione di elettrodi. sfortunatamente, nessuno ha ancora proposto un metodo ragionevole per determinare il campo recettivo di ciascun neurone in uno specifico paziente cieco. senza queste informazioni sarebbe impossibile vedere le stelle. non importa quanti elettrodi ci siano, l’esperienza visiva fornita dagli impianti corticali sarà comunque approssimativa e imperfetta.

sembra che neuralink abbia sviluppato una serie di microelettrodi migliore e più densa e potrebbe aver trovato un metodo di impianto più efficace e a basso rischio che riduce il potenziale di rigetto o danno cerebrale. ma come accennato in precedenza, questo non basta.

inoltre, coloro che sono ciechi dalla nascita, non hanno sviluppato la capacità biologica di vedere attraverso i propri occhi. ciò significa che, sebbene la loro corteccia visiva sia ottimizzata per compiti visivi a livello cellulare, i percorsi neurali che costruiscono i concetti visivi comprensibili alle persone vedenti non sono presenti. le affermazioni di musk potrebbero essere fuorvianti.

questo non vuol dire che la tecnologia blindsight di neuralink non sia buona o non sarà efficace, ma le difficoltà esistono oggettivamente e ripristinare la vista non è solo un problema di ingegneria.

ci auguriamo sinceramente che tutto ciò che ha detto musk possa realizzarsi il prima possibile.

link di riferimento:

https://techcrunch.com/2024/09/17/neuralinks-breakthrough-device-clearance-from-fda-does-not-mean-they-have-cured-blindness/

https://www.psypost.org/brain-implants-to-restore-sight-like-neuralinks-blindsight-face-a-fundamental-problem/