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Grazie all’IA una donna con grave paralisi è tornata a parlare

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Negli Stati Uniti è stata posta una nuova pietra miliare nell’ambito delle intelligenze artificiali applicate alla Medicina. Il miracolo tecnologico porta la firma dei ricercatori delle Università di San Francisco e Berkeley: gli scienziati hanno sviluppato una nuova interfaccia cervello-computer che ha permesso a una donna colpita da una grave paralisi di tornare a parlare attraverso un avatar digitale, comprendendo, quindi, anche la mimica facciale. È la prima volta che si assiste alla combinazione delle due tipologie di comunicazione partendo dai segnali cerebrali.

LA STRADA DEI FONEMI

Il dispositivo, ribattezzato BCI, consiste in una griglia elettrocorticografica fissata a un piedistallo che viene “avvitato” sul cranio del partecipante. Nel caso dell’esperimento, parliamo di una donna di nome Ann che 18 anni fa è rimasta paralizzata per un ictus al tronco encefalico che ne ha definitivamente bloccato i muscoli della lingua, della bocca, della laringe e del viso, impedendole di parlare. La griglia elettrocorticografica è stata quindi inserita nella parte di cervello lesionata e comunica con un’intelligenza artificiale a sua volta connessa a uno schermo.

Il team, guidato dal neurochirurgo Edward Chang, ha apportato un’importante novità rispetto ai sistemi analoghi già esistenti: invece di addestrare l’IA a riconoscere parole intere, il sistema decodifica le parole dai fonemi. Con questo approccio, quindi, il computer ha dovuto imparare solamente 39 fonemi, sufficienti per decifrare qualsiasi parola in lingua inglese.

I PASSI IN AVANTI RISPETTO AL PASSATO

Già solo questo accorgimento pone il dispositivo anni luce avanti rispetto agli strumenti di comunicazione verbale sintetica progettati fino ad ora. Ann, infatti, dispone anche di speciali occhiali che, interfacciandosi con uno schermo, le permettono di comunicare con la sua famiglia. Peccato che i tempi siano molto dilatati: in media può pronunciare 14 parole al minuto, decisamente poche per un dibattito scorrevole o una conversazione naturale.

Col BCI, invece, si possono raggiungere agevolmente le 78 parole al minuto per un testo, mentre per la componente dialogica si assiste a un dialogo quasi in tempo reale. Come ciliegina sulla torta, qualora la persona disponga di file audio della sua voce precedenti alla malattia o all’incidente, il sistema è in grado persino di replica la voce del paziente. Nel caso di Ann, è stato possibile recuperarne la musicalità grazie al video del suo matrimonio.

Risultati altrettanto soddisfacenti si sono riscontrati per quanto concerne la mimica facciale. L’avatar viene animato attraverso un software che simula i movimenti del viso partendo dalle onde cerebrali del paziente. Per il momento si limita a esprimere felicità, tristezza e sorpresa, ma a detta dei ricercatori l’addestramento a riguardo è partito solamente da una manciata di settimane e si prevedono, quindi, ulteriori progressi.

IL FUTURO È WIRELESS

La scoperta è sicuramente straordinaria, ma si tratta soltanto del primo step di un percorso molto più tortuoso. L’obiettivo ultimo, ovviamente, è quello di riuscire a creare una versione wireless che non richieda che il paziente sia fisicamente connesso alla BCI. Ed è inoltre fondamentale che si possa disporre delle sue potenzialità anche dal PC di casa o dal proprio smartphone. Con la velocità con cui galoppa lo sviluppo tecnologico, potrebbe non volerci troppo tempo, ma è indubbio che vi sia un’enorme differenza tra un esperimento in ambiente controllato rispetto alla vita quotidiana, e che quindi ci sia ancora moltissimo lavoro da fare.

Lavoro che non spaventa, però, il team guidato dal dottor Chang: l’entusiasmo con cui collaborano ingegneri e scienziati è corroborato dai grandi risultati ottenuti finora e dalla prospettiva di rivoluzionare, per davvero, la vita delle persone affette da questo tipo di disabilità.

PER SAPERNE DI PIÙ

L’intero studio, con tutti gli step e gli aspetti tecnici spiegati nel dettaglio, è stato appena pubblicato sulla rivista Nature. Qualora foste interessati ad approfondire l’argomento, non vi resta che CLICCARE QUI.

Andrea Ranaldo

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