Speranza di impianto

Scatta, scoppietta, scoppia. Sto ascoltando un cervello che parla in una lingua che sembra incomprensibile, un coro di milioni di neuroni che si attivano, suonando al mio orecchio come la peluria elettrica di una radio a onde corte tra le stazioni. Poi arriva un pop distintivo. Lo sento di nuovo: pop. Sto guardando un video. Il cervello in questione appartiene a un uomo barbuto seduto su una sedia. Vittima di un accoltellamento tre anni e mezzo fa, è paralizzato dal collo in giù. Il ventilatore che gli permette di respirare gorgoglia. Matthew Nagle, un 25enne ex stella del football delle scuole superiori di Weymouth, MA, ha un piedistallo rotondo in titanio che sporge di mezzo pollice dalla sua testa sul lato destro vicino alla corona.

Il 4 luglio 2001, Nagle fu coinvolto in una mischia a Wessagussett Beach a Weymouth. Ricorda solo che i pugni hanno cominciato a volare e che un amico è stato attaccato. Qualcuno ha gridato qualcosa a proposito di un coltello e Nagle è svenuto. Più tardi quella notte, quando suo padre, un detective della polizia, ricevette una chiamata dalla polizia, gli fu detto che suo figlio sarebbe probabilmente morto. La lama di 20 centimetri gli aveva reciso la spina dorsale del collo, lasciandolo paralizzato e con un respiratore. Nagle è sopravvissuto, ma dopo anni di immobilità e tedio, ha accettato di prendere parte a una sperimentazione clinica per determinare se un essere umano potesse o meno manipolare in sicurezza un cursore del computer utilizzando un'interfaccia cervello-computer (BCI).

Attaccato al piedistallo, impiantato chirurgicamente sotto il cranio di Nagle, c'è una serie di elettrodi su un chip contiguo alla parte del suo cervello che controlla l'attività motoria. Il chip ha le dimensioni di un'aspirina per bambini: i suoi 100 minuscoli elettrodi sottili come un capello raccolgono i segnali elettrici trasmessi dal cervello, ogni elettrodo cattura i segnali da alcuni neuroni vicini. Come dimostrato in un video che ho visto alla fine dell'anno scorso, un tassello quadrato e grigio è avvitato sul piedistallo; la spina è collegata tramite fili a un computer vicino. Quando i neuroni di Nagle si attivano, gli impulsi vengono letti e decodificati da un software in grado di interpretare i pop elettrici di insiemi di neuroni. Il computer legge i pensieri di Nagle - o almeno i pop registrati dagli elettrodi - e decifra alcuni semplici comandi pronunciati nel linguaggio elettrico del cervello.

Nagle siede davanti a una mano protesica. Originariamente progettato per gli amputati che lo controllano contraendo i muscoli dei monconi delle braccia, l'arto robotico è stato collegato al computer e si aprirà e si chiuderà quando Nagle immagina di aprire e chiudere la propria mano sinistra. Nagle può essere paralizzato, ma i neuroni del suo cervello che controllano l'attività motoria sono abbastanza sani.

Scatta, scoppietta, scoppia.

Sento un tecnico chiedere a Nagle di immaginare di usare la sua mano. Lui fa. Questo attiva i neuroni rilevanti nella sua corteccia motoria, creando un segnale elettrico che viene ricevuto dagli elettrodi impiantati e decodificato dal computer - una serie di eventi che provocano l'apertura e la chiusura del pollice e dell'indice artificiali.

Le implicazioni per Nagle e altri come lui, intrappolati all'interno di corpi malfunzionanti da lesioni o malattie neurologiche degenerative, sono meravigliose. Nagle è il primo essere umano ad aver operato un braccio protesico solo con la mente. Durante una visita alla sua stanza in una struttura di assistenza a sud di Boston, ho inoltre osservato che Nagle aziona un cursore su un computer che gli consente di inviare e ricevere e-mail, giocare a giochi semplici e controllare la sua televisione. Circondato dalle fotografie dei suoi amici e della sua famiglia, e dal suo vero santuario dei Boston Red Sox e della loro vittoria del 2004 nelle World Series, Nagle ha lavorato con il tecnico Maryam Saleh mentre calibrava il computer sul suo cervello. L'allestimento è ingombrante, delle dimensioni di una lavatrice, con due monitor per il tecnico e uno per Nagle.

Quando l'ho visto, Nagle era stanco e un po' irritabile, la sua gestione del cursore rudimentale. Ha tentato di catturare l'animazione di un piccolo sacco di soldi con il cursore. Non riesco a capirlo oggi, nemmeno vicino, si lamentò.

Più tardi, Saleh ha impostato il computer in modo che Nagle potesse cambiare canale su un televisore, e con uno sforzo Nagle è stato in grado di cambiare canale. La presenza di un giornalista potrebbe essere stata parte del problema quel giorno. Lo scienziato principalmente responsabile del dispositivo di Nagle, il neuroscienziato John Donoghue della Brown University, mi ha assicurato che il suo paziente aveva fatto molto meglio in passato. Nagle mi ha detto che il giorno prima della mia visita, aveva manipolato con successo un braccio protesico più avanzato con articolazioni che consentivano movimenti simili a quelli umani. Ha funzionato davvero bene, dice Nagle. Potrei spostarlo tutto intorno.

È incoraggiante che il sistema abbia funzionato così bene, afferma Leigh Hochberg, neurologo dell'Università di Harvard ed esperto di pazienti con gravi disabilità motorie. Hochberg è un investigatore principale per lo studio della Food and Drug Administration degli Stati Uniti approvato nell'aprile dello scorso anno per testare gli impianti su cinque pazienti. (Finora, Nagle è l'unico volontario per il processo.)

Per ora, la tecnologia è molto grezza. Il computer comprende solo una piccola parte di ciò che accade nel cervello di Nagle, dove miliardi di neuroni possono essere attivati ​​in qualsiasi momento, con trilioni di interazioni. Tuttavia, l'impianto è un passo significativo, una stele di Rosetta neurologica nel progetto di decifrazione più complesso della storia, che potrebbe non essere completato per decenni, se non mai.

Un primo passo
Nagle non è il primo essere umano a operare un BCI impiantato. Alla fine degli anni '90, il neuroscienziato Philip Kennedy, cofondatore e amministratore delegato di una società di neuroprotesi con sede ad Atlanta, Neural Signals, ha impiantato elettrodi nel cervello dei pazienti. Ma Kennedy ha impiantato solo due elettrodi di vetro, quindi sono stati raccolti molti meno segnali neurali di quanto sia possibile con l'array di Nagle. I soggetti di Kennedy potevano solo spostare un cursore su e giù sullo schermo di un computer. Donoghue spera di rendere la tecnologia molto più funzionale. Oltre ad essere un professore di neuroscienze alla Brown, Donoghue è cofondatore e direttore scientifico di Cyberkinetics Neurotechnology Systems di Foxborough, MA, che possiede la tecnologia e sta conducendo la sperimentazione. Cyberkinetics spera di vendere il suo sistema di interfaccia neurale Braingate entro cinque anni a pazienti affetti da tetraplegia e altre condizioni debilitanti, inclusi alcuni tipi di ictus e sclerosi laterale amiotrofica (malattia di Lou Gehrig), afferma il presidente e CEO dell'azienda Timothy Surgenor. Surgenor immagina una versione di Braingate che consentirebbe ai pazienti, con il solo potere del pensiero, di controllare sedie a rotelle dotate di braccia e mani artificiali, chiudere le persiane in una stanza soleggiata ed eseguire altri compiti simili.

L'idea di avviare un'azienda è venuta a Donoghue nel 2000 durante una conversazione con il postdoc Nicholas Hatsopoulos. Originariamente, afferma Hatsopoulos, che ora è assistente professore di neuroanatomia presso l'Università di Chicago, la ricerca mirava esclusivamente a studiare come i neuroni controllano i movimenti nelle scimmie. Poi, un giorno in un corridoio del laboratorio, Donoghue disse: Perché non avviamo un'azienda e portiamo questo agli umani? Hatsopoulos accettò prontamente. Dalla sua fondazione nel maggio 2001, Cyberkinetics ha raccolto più di 15 milioni di dollari e ha speso circa 10 milioni di dollari, e avrà bisogno di 40-50 milioni di dollari in più per continuare a funzionare nei prossimi tre-cinque anni, fino a quando Braingate non sarà approvato e potrà essere venduto. Il dispositivo deve essere ancora semplificato e reso wireless, afferma Surgenor, e automatizzato in modo che Nagle e altri possano usarlo da soli.

Gli scienziati che collaborano con Donoghue presso Brown e Cyberkinetics sono tra i tanti in tutto il mondo che lavorano alla prossima generazione di protesi neurali, ovvero dispositivi protesici animati dal solo pensiero umano. Donoghue afferma che questa ricerca potrebbe un giorno consentire ai disabili di camminare e forse permetterà a Nagle di usare di nuovo le proprie mani, integrando un sistema nervoso organico danneggiato con un sistema cibernetico funzionale. Tali affermazioni sarebbero sembrate fantasiose solo pochi anni fa, ma altri scienziati le trovano plausibili. È una possibilità molto forte che possiamo farlo, afferma il neuroscienziato dell'Università di Pittsburgh Andrew Schwartz.

Allo stesso tempo, tuttavia, Schwartz è scettico sul fatto che l'attuale dispositivo di Donoghue funzioni così come pubblicizzato. I movimenti che stanno ottenendo sono rozzi, dice. Non è chiaro quanto siano buone le registrazioni umane [dei segnali neurali]; non ce l'hanno ancora detto. Schwartz si chiede anche se giocare, inviare e-mail e accendere la televisione migliorerà davvero la qualità della vita del paziente a meno che il paziente non sia rinchiuso, cioè così totalmente paralizzato da non poter né parlare né battere le palpebre e quindi è non è in grado di utilizzare interfacce del computer attivate dalla voce e dagli occhi. Per essere utile, dovrà essere molto meglio, per fare più cose, dice. Il laboratorio di Schwartz ha sviluppato un BCI per scimmie che muove un braccio con portata e destrezza simili a quelle umane in uno spazio tridimensionale.

Il neuroscienziato Miguel Nicolelis della Duke University, un altro esperto nel campo della BCI, liquida il processo Nagle come un'acrobazia. Ci sono altri dispositivi protesici e interfacce che possono fare queste cose, dice. Per andare con l'intervento chirurgico, devi fare qualcosa di più profondo. Penso che abbiano saltato un paio di passaggi per renderlo pronto per gli umani. Gli elettrodi, per esempio, sono suscettibili di intasamento con materia organica, dice. Infatti, per funzionare correttamente, l'impianto di Nagle potrebbe dover essere sostituito chirurgicamente periodicamente. Nicolelis si preoccupa per le battute d'arresto per il campo se qualcosa va storto, come un'infezione dopo un intervento chirurgico. Nicolelis prevede di impiantare i propri sensori negli esseri umani nel prossimo futuro, ma solo per scopi di ricerca accademica. È critico nei confronti delle motivazioni commerciali di Cyberkinetics: teme che l'azienda sia più preoccupata per il denaro e la promozione del proprio lavoro che per fornire il massimo beneficio ai pazienti.

Altri neuroscienziati supportano Donoghue. Penso che sia giunto il momento di farlo negli esseri umani, afferma Richard Andersen, un importante neuroscienziato del California Institute of Technology, che sta anche per condurre ricerche sull'uomo utilizzando dispositivi con elettrodi impiantati sviluppati dal suo laboratorio. Il neuroscienziato Bill Heetderks, che ha guidato i programmi di protesi neurale presso il National Institute of Neurological Disorders and Stroke fino al 2003 e ha supervisionato le sovvenzioni a Donoghue, Nicolelis e altri importanti ricercatori, sottolinea che la FDA ha approvato gli studi sulla cibercinetica come sicuri e promettenti. Dice che gli esperimenti di Donoghue hanno risposto a una domanda cruciale che non avrebbe potuto essere affrontata in uno studio sugli animali: i motoneuroni umani si accenderebbero ancora come farebbero in una persona sana dopo una prolungata paralisi degli arti? Questa è stata una ragione importante per fare questo esperimento su un essere umano, dice. Ora sappiamo che le cellule funzionano ancora.

Donoghue afferma che viene presa ogni precauzione per proteggere i pazienti, ma concorda sul fatto che Nagle non è in grado di eseguire i comandi in modo molto abile. Non è come una persona abile che controlla un topo, dice. Sostiene che anche un'abilità limitata è meglio di nessuna per un tetraplegico.

Ai potenziali critici di Braingate, Nagle dice, invitali a venire a dare un'occhiata. Guardando la sua stanza e il suo corpo immobile, Nagle dice: Questa è la mia vita. Mi sono offerto volontario per farlo.

Nagle dice che Braingate gli è di aiuto limitato ora perché può usarlo solo quando il tecnico è lì e deve essere ricalibrato ogni volta. Ehi, voglio camminare di nuovo o essere in grado di usarlo per azionare la mia sedia a rotelle. Ma questo è un primo passo. Alla domanda se pensa che Cyberkinetics potrebbe essersi precipitato ai primi test a causa delle sue ambizioni commerciali, Nagle ha risposto di non essere preoccupato. Penso che ne avessero bisogno per ottenere finanziamenti, e grazie a Dio hanno ottenuto i finanziamenti. Se possono [aiutarmi] a far funzionare questa sedia a rotelle e vendere [quella capacità ad altri], allora sono d'accordo.

Intento di lettura
Il lavoro di Donoghue è meglio compreso nel contesto dello sforzo scientifico di interpretare e agire sull'attività neuronale. Alcuni scienziati, come Donoghue, vogliono impiantare elettrodi per acquisire più dati neuronali più rapidamente; altri non sono sicuri che gli impianti siano necessari. Ma tutti condividono l'interesse a capire come il cervello potrebbe funzionare con un computer per creare tecnologie pratiche per una serie di scopi.

Le parole del linguaggio neuronale possono essere ascoltate nei picchi elettrici nei neuroni, sebbene alcuni neuroscienziati abbiano proposto di creare un BCI monitorando campi più ampi e più profondi dell'attività cerebrale utilizzando l'elettroencefalografia, che non richiederebbe l'impianto chirurgico di elettrodi. I sensori EEG hanno avuto un certo successo, ma hanno prodotto solo segnali deboli rispetto agli impianti che catturano i picchi neuronali.

Un picco è l'apice di un picco elettrico, il potenziale d'azione che si verifica quando un neurone viene attivato e si attiva. Su uno dei monitor che mostrano l'attività cerebrale di Nagle, decine di potenziali d'azione si riproducono in file sullo schermo mentre il computer compila i segnali dagli elettrodi nell'impianto di Nagle, ognuno dei quali registra l'attività di dozzine di neuroni. Quando un neurone si attiva, la linea sul monitor inizia a salire in proporzione all'impulso elettrico, quindi, muovendosi a una velocità più di 100 volte più veloce di un battito di ciglia, raggiunge il picco, che è ciò che provoca il pop. Una volta che il neurone si è attivato, il suo segnale elettrico scende di nuovo e l'uscita rimane piatta o ricomincia a salire.

I neuroni, quando sono attivi, si attivano tra le 20 e le 200 volte al secondo. La tempistica e la posizione dei picchi nel cervello e l'interazione di più picchi tra i neuroni creano segnali coerenti che vengono trasformati in movimenti muscolari e in tutti gli altri output del cervello.

Capire come funzionano i raggruppamenti di neuroni per l'attività motoria è relativamente semplice, afferma Hatsopoulos, che ha contribuito a scrivere gli algoritmi per Braingate. Man mano che impariamo a leggere più neuroni contemporaneamente, alla fine ci dirà come funzionano le funzioni cerebrali superiori, come le emozioni e altri comportamenti e processi di pensiero.

Conducendo studi sull'uomo, Donoghue ha superato i suoi colleghi, sebbene altri scienziati abbiano piani per i propri studi clinici su neuro-protesi controllate con elettrodi impiantati. Ad Atlanta, l'azienda di Kennedy ha ricevuto l'approvazione dalla FDA per testare impianti a singolo e doppio elettrodo in pazienti gravemente disabili. Al Caltech, il team di Andersen ha iniziato a sperimentare su esseri umani affetti da epilessia, utilizzando impianti cerebrali inseriti chirurgicamente nella corteccia prefrontale (un'area che aiuta a pianificare ed eseguire il movimento corporeo); gli impianti rilevano un attacco in arrivo e applicano piccole scosse elettriche per spegnerlo. Sebbene Andersen non abbia piani commerciali per il dispositivo, intende espandere i test sull'uomo negli studi clinici.

Andersen sta anche espandendo il suo lavoro con le scimmie; ha impiantato sensori nelle aree a più alto funzionamento del cervello di una scimmia e ha decifrato alcuni dei segnali elettrici con cui la scimmia pianifica azioni e altri che sembrano governare la sua motivazione a compiere un'impresa specifica. Abbiamo un approccio diverso dal lavoro di Donoghue, afferma Andersen. Stiamo leggendo l'intento, mentre Donoghue sta attingendo alla parte motoria del cervello. Le scimmie con elettrodi in entrambe le regioni del cervello possono spostare cursori e dispositivi, afferma Andersen.

Nicolelis di Duke ha inventato un sistema che consente a una scimmia di muovere un braccio protesico su e giù per consegnare uno spuntino. Nicolelis ha anche collegato il cervello della sua scimmia a Internet e ha chiesto alla scimmia di azionare un braccio robotico a 950 chilometri di distanza. Ha testato gli esseri umani con impianti cerebrali profondi per studiare i modelli in cui i loro neuroni si attivano quando schiacciano le palle. Finora ha registrato l'output di un massimo di 50 celle e sta usando questi dati elettrici per ideare algoritmi per spostare un cursore. Sta anche studiando come i neuroni nel cervello si adattano all'uso di braccia e macchine robotiche, poiché i neuroni vengono continuamente modificati dall'acquisizione di nuove informazioni e abilità.

Questi tipi di esperimenti stanno rapidamente facendo avanzare la tecnologia, dandogli sempre più potenziale per aiutare i pazienti. All'Università di Pittsburgh, Schwartz ha condotto esperimenti che consentono alle scimmie di muovere un braccio e una mano artificiali in modo più fluido. Questi dispositivi hanno i gradi di movimento di un braccio e gomito umano, dice. La sua squadra vuole testare il loro braccio sugli umani. Abbiamo un orizzonte di cinque anni, dice Schwartz, affinché il braccio funzioni bene negli esseri umani.

Ping! Pong!
Il neurochirurgo Brown Gerhard Friehs ha eseguito l'operazione di impianto di Nagle al Rhode Island Hospital di Providence nel giugno 2004. Friehs è un esperto nell'impianto di neuro-dispositivi come gli stimolatori cerebrali Activa per i pazienti con Parkinson che controllano i tremori muscolari associati alla malattia. Su un modello di plastica, Friehs mi ha mostrato il punto in cui ha praticato un piccolo foro nel cranio di Nagle, sopra la regione che controlla il braccio sinistro. Friehs ha quindi inserito l'impianto utilizzando un inseritore pneumatico, un dispositivo che dice è come una pistola per graffette che spara l'array di elettrodi sul cervello.

Nagle è stato prima sottoposto ad anestesia generale, anche se Friehs afferma che in futuro potrebbe non essere necessario. I tecnici hanno quindi utilizzato la risonanza magnetica (MRI) del cervello di Nagle per individuare l'area della corteccia motoria specifica per la sua anatomia. In sala operatoria, Friehs ha usato i dati della risonanza magnetica per guidarlo verso le coordinate precise nel cervello di Nagle e poi ha fatto girare un trapano ad alta velocità per rimuovere un cerchio del cranio di mezzo dollaro. Friehs ha inserito il chip dell'elettrodo di quattro millimetri per quattro millimetri, i fili e il piedistallo e ha sostituito il pezzo di cranio. Tempo di funzionamento totale: circa quattro ore.

Sei settimane dopo, dopo che le ferite di Nagle erano guarite e l'immediata minaccia di infezione era passata, i ricercatori si sono preparati per testare Braingate. Il tecnico di cybercinetica Abraham Caplan, che fa le visite domiciliari con Saleh per operare Braingate due o tre volte alla settimana presso il centro di residenza assistita dove vive Nagle, ricorda la prima volta che hanno collegato Nagle, nell'agosto 2004. Nel video di questo inaugurale esperimento, Nagle è seduto sulla sua sedia e Saleh gli chiede di immaginare di muovere la mano a sinistra. Il computer trasmette gli scatti e i pop dei segnali che attraversano il suo schermo, mentre legge le chiacchiere in tempo reale del cervello, che traduce correttamente in un cursore che si sposta a sinistra sullo schermo di Nagle. Non male, amico, dice Nagle, non male.

Poco dopo, Nagle è stato in grado, con la pratica, di disegnare un cerchio grezzo sullo schermo con la sua mente, e ha progredito giocando a Pong e imparando a muovere il cursore per fare clic sui comandi che controllano il suo televisore, accendendolo e spegnendolo, cambiando il stazioni e la regolazione del volume. È come andare in bicicletta, dice Donoghue. All'inizio è traballante, sovrasterza e poi improvvisamente è in sella. Nagle può parlare e utilizzare il computer allo stesso tempo, proprio come una persona sana potrebbe cantare una canzone e camminare. Questo è importante, perché non ha bisogno di pensare attivamente a muovere le mani a sinistra o a destra, dice Donoghue. Pensa solo a spostare il cursore e si muove.

Per capire cosa significa Braingate per Nagle, visito Leigh Hochberg, il neurologo di Harvard. Hochberg, consulente presso lo Spaulding Rehabilitation Hospital di Boston, lavora con pazienti che hanno subito ictus o gravi lesioni al midollo spinale. Mi mostra la stanza dell'Assisted Technology Group a Spaulding, dove i pazienti tetraplegici e altri gravemente disabili vengono a far funzionare computer e altre macchine utilizzando dispositivi collegati alle palpebre o alle labbra o alla lingua, qualunque cosa possano ancora muovere. Per quelli senza movimento muscolare, speciali telecamere tracciano il movimento della pupilla, che i pazienti hanno imparato a controllare per azionare i cursori. Altri inspirano ed espirano attraverso una cannuccia per spostare una sedia a rotelle.

Hochberg è l'investigatore capo per la sperimentazione della FDA sulla Cybercinetica a Spaulding; questo è stato il secondo sito scelto per il processo, dopo il Sargent Rehabilitation Center di Warwick, RI, la base per il processo di Nagle. Hochberg e il coinvestigatore Joel Stein, direttore medico di Spaulding per il programma per l'ictus, hanno iniziato a reclutare pazienti per riempire gli spazi consentiti dalla licenza della FDA. Il chirurgo vuole anche aprire un altro sito di sperimentazione clinica, possibilmente nel Midwest. Ciò diventerà ancora più importante se la FDA approvasse gli studi di Fase II sull'uomo, che coinvolgerebbero fino a diverse dozzine di pazienti.

Penso che a breve termine non stiamo cercando una cura per le lesioni del midollo spinale, afferma Stein, che tuttavia crede che a lungo termine Braingate si rivelerà utile per i pazienti con determinati tipi di lesioni motorie. Non vogliamo vendere troppo ai nostri pazienti, ma il potenziale in futuro è grande.

Il colore del pensiero
Alla Brown University, ho incontrato l'esperto di computer Michael Black, un alunno del famoso Xerox Palo Alto Research Center in California. Black è meglio conosciuto per aver cercato di ideare macchine in grado di vedere, sebbene abbia anche fatto ricerche sulle interfacce cervello-computer. Black è stato rapidamente venduto sui possibili vantaggi di Braingate e si è assunto il compito di creare algoritmi migliorati per decifrare i picchi neuronali. In teoria, una migliore decifrazione consentirebbe un controllo motorio più preciso. Mi ha mostrato alcuni grafici con pixel colorati che ha sviluppato per visualizzare cosa succede quando un neurone si attiva. Ogni grafico rappresenta l'attività di un neurone attraverso una serie di movimenti della mano. Il grafico è blu dove il neurone è inattivo e sfumato in viola, arancione e poi rosso dove si eccita e aumenta rapidamente. (Ad esempio, un campo blu con una macchia rossa brillante nell'angolo in alto a destra significa che questo neurone diventa attivo quando la mano della scimmia si sposta verso l'alto e verso destra.) Queste griglie indicano a Black i modelli di attivazione di un neurone, che può modellare per dire a un computer che si sta verificando un dato comando mentale e che dovrebbe intraprendere l'azione appropriata. La chiave per creare questi modelli, dice, è la straordinaria tendenza dei neuroni del cervello a attivarsi secondo schemi relativamente coerenti, abbastanza coerenti da consentire a un computer di interpretarli accuratamente.

In un edificio nel campus di Brown, ho parlato con un altro membro del team di Donoghue, Arto Nurmikko, un ingegnere elettrico e fisico finlandese noto per le sue scoperte nell'ottica laser e nei semiconduttori. Lui e Donoghue stanno lavorando per semplificare Braingate e sostituire il piedistallo in titanio e l'ingombrante hardware del prototipo con un sistema interno molto più piccolo che collegherebbe l'impianto a un cavo in fibra ottica sottilissimo che passerebbe sotto la pelle del paziente. Il cavo in fibra ottica alimenterebbe i segnali dal cervello a un processore delle dimensioni di un pacemaker cardiaco, che verrebbe impiantato nel torace.

La tecnologia impiegherà un po' di tempo per svilupparsi. Ma Nurmikko afferma che in questo sistema di nuova generazione, la comunicazione tra il cervello e la macchina sarebbe bidirezionale, con le informazioni sensoriali provenienti da un arto robotico ritrasmesse al cervello, proprio come in una persona sana. Quando un paziente prende un bicchiere d'acqua, ad esempio, tale feedback neurale aiuterebbe il cervello e il computer a calcolare lo sforzo necessario per raccoglierlo.

In attesa di aiuto
Questi dispositivi miglioreranno la vita delle persone? Lo stesso Nagle afferma che Braingate, almeno nella sua forma attuale, gli è solo marginalmente utile. Questa cosa è stata fatta per vedere se potevo spostare un cursore con il pensiero, dice, e l'ho fatto in circa tre minuti. Ma Nagle sottolinea con forza che non stava facendo molto prima. Mi sono seduto qui sette giorni alla settimana senza niente da fare, quindi ho detto: 'Perché no?'

Secondo il protocollo della FDA, lo studio che coinvolge Nagle durerà un anno. Dovrò decidere il prossimo giugno se voglio toglierlo. Non sono sicuro che continuerò. Potrei voler aspettare che ne abbiano uno più piccolo e più facile da usare. Gli chiedo se pensa che camminerà di nuovo e lui dice che è quello che è veramente aspettando.

Il prossimo libro di David Ewing Duncan, Il genetista che ha giocato a basket con il mio DNA e altre menti delle frontiere della biotecnologia , uscirà a maggio.

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