La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha annunciato l'avvio di un programma finalizzato allo sviluppo di un impianto ad alta tecnologia in grado di creare una sorta di ponte di comunicazione tra cervello umano e dispositivi biocompatibili. L'agenzia spera che lo sviluppo di una tale tecnologia nell'ambito del programma Neural Engineering System Design (NESD) avrà una gamma molto ampia di applicazioni, sia in progetti di ricerca che in medicina.
Mentre i computer continuano ad evolversi a passi da gigante, l'umanità non ha ancora sviluppato un sistema in grado di interagire veramente con tutte le capacità del cervello umano. Il programma DARPA ha lo scopo di affrontare questo problema e, se implementato con successo, aumenterà in modo significativo le capacità del campo delle neurotecnologie.
"Le migliori tecnologie di interfaccia PC-cervello odierne sono più simili a due supercomputer che cercano di comunicare tra loro utilizzando un vecchio modem a 300 baud", afferma Philip Alvelda, program manager per NESD.
"Immagina solo cosa si aprirà davanti a noi se possiamo modernizzare il canale di comunicazione tra il cervello umano e l'elettronica moderna".
Le interfacce neurali attualmente in uso in una varietà di programmi di ricerca devono comprimere un'enorme quantità di informazioni e distribuirne la trasmissione su centinaia di canali, ognuno dei quali riceve informazioni sensoriali inviate da decine di migliaia di neuroni. Non sorprende che ciò non porti a risultati eccezionali e le informazioni trasmesse sono spesso influenzate dal rumore esterno, che ne riduce la precisione.
DARPA ritiene che la prossima generazione di interfacce neurali sarà molto più accurata e alla fine porterà allo sviluppo di sistemi di canali di trasmissione neurale impiantabili che saranno in grado di ricevere dati da un milione di neuroni e allo stesso tempo di dimensioni inferiori a un centimetro cubo.
Le complessità che dovranno essere affrontate nello sviluppo di tali interfacce, inclusa tutta la complessità della ricerca e della progettazione del progetto finale di tali dispositivi, sono fenomenali. Secondo l'agenzia, affrontare questi problemi richiederà un importante progresso tecnologico in diversi campi scientifici contemporaneamente, dalla biologia sintetica e neurobiologia agli sviluppi nel campo dell'elettronica a bassa potenza. I ricercatori del progetto NESD svilupperanno nuovi metodi sofisticati progettati per ricodificare i segnali elettromeccanici dai neuroni nel cervello e trasmetterli nel modo più accurato possibile ai sistemi informatici.
Se il programma si dimostrerà valido, si aprirà davanti a noi un'ampia gamma di potenziali applicazioni di queste tecnologie. Ci aspettano scoperte sorprendenti nel campo delle neurotecnologie. Le informazioni sensoriali raccolte dagli impianti possono essere utilizzate, ad esempio, per sviluppare nuove tecnologie che miglioreranno l'udito e la vista dei pazienti, nonché per sviluppare nuovi trattamenti per varie malattie.
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