26 settembre 2010

CoProcessori Cerebrali

In un articolo su Technology Review, Edward Boyden, Brian Allen, Doug Fritz sostengono la necessità di sviluppare dei sistemi operativi in grado di permettere al cervello di lavorare insieme alle macchine.

I progressi degli ultimi anni nello sviluppare dispositivi miniaturizzati che possono essere impiantati nel cervello per stimolare punti specifici o addirittura singoli neuroni (ad esempio per curare il Morbo di Parkinson o la depressione) accoppiati ai progressi nello sviluppo di sistemi di monitoraggio dell’attività di piccoli gruppi o singoli neuroni, ci permettono di prevedere che combinando le singole tecniche sarà possibile stimolare specifici circuiti neuronali, registrarne l’attività e computare una strategia per far eseguire uno specifica elaborazione al cervello oppure metterlo nello stato desiderato.

Alcuni di questi “coprocessori cerebrali” son già in via di sviluppo, ad esempio, per perturbare lo stato cerebrale di un paziente epilettico, quando una crisi epilettica viene individuata dalla macchina, oppure sistemi per leggere le terminazioni nervose negli amputati e controllare arti artificiali. Ma, ci vuole poco, per vedere altre, ben più potenti applicazione un po’ più avanti nel tempo, come essere in grado di modificare il profilo di gestione del rischio di un tossicodipendente o di un giocatore d’azzardo patologico.

Il numero crescente di tecniche di monitoraggio e controllo dei neuroni potrebbe permettere lo sviluppo di coprocessori cerebrali se le tecnologie fossero disponibili attraverso piattaforme sufficientemente standardizzate e aperte. In questo modo, gli sviluppatori di una singola parte non dovrebbero continuamente preoccuparsi delle altre parti del sistema, ne reinventare continuamente cose già esistenti. Inoltre, ogni nuova tecnologia che venisse sviluppata potrebbe essere integrata molto più facilmente se esistesse una piattaforma standard di riferimento.

Semplici prototipi di questo sistema potrebbero permetterci di ottenere importanti informazioni su come funzionano determinate parti del cervello e quali sono le migliori strategie per controllarne il funzionamento. Una caratteristica molto utile in molte malattie data la natura plastica e adattativa del cervello.

In futuro, questi coprocessori cerebrali potrebbero essere abbastanza potenti da assistere il cervello nei suoi compiti cognitivi di alto livello e del prendere decisioni in situazioni complesse.

Ovviamente, bisogna procedere con cautela nel dare in mano a delle macchine la possibilità di catturare parte o tutta della nostra attenzione e nella loro capacità di determinare gli input e gli output della nostra mente. L’obiettivo è di aumentare la capacità del cervello di gestire direttamente singoli compiti senza perdere il focus sugli obiettivi di lungo termine. Sarà necessario sviluppare un sistema per misurare le capacità intellettive di un umano con coprocessore e compararle con quelle di un umano senza per valutare i punti di forza e deboli di entrambi e determinare la presenza o meno di caratteristiche emergenti.

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