Per chi avesse poco tempo, poca voglia o non sia molto ferrato con l’inglese, questo video è fatto dal laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University, e mostra il primo impianto prostetico automatico.
In sintesi, questo è il primo prototipo funzionante di braccia bioniche totalmente guidate dal pensiero dell’utente. Per funzionare lui deve indossare una specie di corpetto che fa da supporto alle braccia, ma inoltre contiene degli elettrodi che leggono gli inpulsi dei nervi che prima andavano verso l’arto ed ora arrivano al petto.
Gli impulsi sono registrati tramite elettrodi superficiali ed un algoritmo di machine learning permette di associare agli stimoli di questi nervi (che l’uomo ancora può stimolare pensando ai movimenti che vuole fare) il movimento che il braccio elettronico deve compiere.
Questa tecnologia per ora è monodirezionale, ovvero è in grado di leggere i segnali inviati dall’utente, ma non sono ancora in grado di restituire feedback sensoriale. L’utente è quindi ancora costretto a basarsi su input visivi per decidere come muovere il proprio braccio. Se considerate che, secondo gli autori del video, un singolo braccio umano ha 36 diversi assi di movimento, il risultato è già eccezionale.
Ovviamente al momento attuale la ricerca sulla possibilità di restituire i feedback sensoriali è in pieno fermento. Per prima cosa è necessario creare dei trasduttori che siano in grado di recepire diversi stimoli allo stesso tempo (tatto, temperatura, dolore, vibrazioni, et…), ma che siano anche sottili e flessibili a sufficenza da poter essere impiegati su di una pelle virtuale. Il secondo passo sarà quello di portare questi segnali ai nervi recisi e far imparare di nuovo al cervello ad interpretare questi segnali elettrici come stimoli sensoriali.
La cosa interessante è che il nostro cervello è molto plastico, ed è in grado di associare al concetto di se anche strumenti esterni. Non è un caso che tutti gli antichi spadaccini parlassero della necessità di sentire la spada come una parte del proprio corpo. Gli studi più recenti di neuroscienze mostrano che il nostro cervello interpreta gli strumenti a tutti gli effetti come parti del nostro corpo, una volta che si è abituato ad essi. Nulla impedirebbe quindi, con il giusto allenamento, di poter aggiungere due coppie di braccia aggiuntive. Già ora, esperimenti compiuti su primati mostrano che apprendere l’uso di un terzo arto artificiale, aggiunto quindi ai due pre-esistenti, è possibile ed in tempi brevi, senza perdere minimamente la funzionalità dei due arti normali.
Tutto questo ovviamente a prescindere dalla tecnologia dei materiali per costruire questi oggetti. Già da anni esistono gel che si comportano come muscoli, contraendosi esposti ad una corrente elettrica, che fornirebbero una versione molto più biocompatibile rispetto ad ingranaggi e pistoni.
Al momento attuale il problema principale è l’alimentazione. Questa può essere fatta o tramite linea elettrica o batterie. Al momento queste sono piuttosto ingombranti, ma recenti sviluppi (come le batterie sviluppate dalla Tesla) promettono enormi miglioramenti a tal proposito. Un possibile sviluppo interessante sarebbe la possibilità di alimentare questi meccanismi tramite il flusso sanguigno, ma che io sappia non esiste ancora nessun reale sviluppo in tale proposito.
Come dicevo nell’articolo precedente a proposito della tecnologia, la corsa continua alla tecnologia rende molto difficile scrivere un’ambientazione cyberpunk che non si rovini con gli anni, ma conoscere gli avanzamenti moderni permette di capire molto meglio come potrebbe funzionare davvero un pezzo bionico attaccato ad un essere umano. Come si alimenta? Da cosa prende i segnali e come li restituisce? Che meccanismi ha alla base, e cosa potrebbe succedere in caso di malfunzionamento (casuale o provocato)?
