La prima dimostrazione pubblica di Apple del suo iPad “controllato dal cervello”: un tetraplegico abbraccia di nuovo il mondo con un solo pensiero

Giaceva a letto, a malapena in grado di muoversi, con gli arti completamente fuori controllo. Anche il più semplice tocco sullo schermo sembrava incapace di farlo. Ma i suoi occhi si fissarono sulla schermata iniziale dell'iPad: pochi secondi dopo, lo schermo si illuminò, un'icona fu selezionata e lui "aprì" il dispositivo con un solo pensiero.

Mark Jackson è una delle prime persone al mondo affette da SLA a controllare i suoi dispositivi Apple con il pensiero. Questo è possibile grazie allo Stentrode, un minuscolo stent metallico impiantato nei vasi sanguigni del suo cervello per catturare i segnali neurali, sviluppato dall'azienda di interfacce cervello-computer Synchron.

Per completare il tutto, Apple ha introdotto un nuovo set di protocolli di interazione uomo-computer: BCI HID (Brain-Computer Interface Human-Computer Interaction Standard). È la prima volta che Apple incorpora i "segnali cerebrali" nel metodo di input nativo del suo sistema operativo, insieme a tocco, tastiera e voce.

In breve, il cervello sta diventando il prossimo "metodo di input" nativo sui dispositivi Apple.

Brainwave + sistema Apple: la "cyber-fusion" più potente

Lo stentrode utilizzato da Jackson è un dispositivo di interfaccia cervello-computer sottile come un capello, simile a uno stent. Viene impiantato in una vena vicino alla corteccia motoria del cervello. Una serie di elettrodi sul dispositivo cattura i segnali neurali, quindi utilizza algoritmi per identificare l'intento dell'utente e, in ultima analisi, controllare i dispositivi digitali.

Ancora più importante, è il primo a raggiungere l'integrazione nativa con l'ecosistema Apple. La chiave di questa integrazione risiede nel nuovo protocollo lanciato da Apple a maggio di quest'anno: BCI HID (Brain-Computer Interface Human Interface Device), che è lo standard di interazione uomo-computer per l'interfaccia cervello-computer.

Funziona come un "linguaggio universale" tra il cervello e iOS, iPadOS e VisionOS, rendendo ufficialmente le onde cerebrali un metodo di input legittimo, accanto a tocco, tastiera e voce. Integrandosi con la funzione di accessibilità Switch Control di iOS, gli utenti di Stentrode possono ora utilizzare i segnali delle onde cerebrali al posto di pulsanti, tocchi o scorrimenti.

Mark Jackson è stato uno dei primi pazienti a ricevere uno Stentrode. Soffre di SLA (sclerosi laterale amiotrofica) e non è in grado di stare in piedi o di uscire dalla sua casa nella periferia di Pittsburgh, ma la tecnologia gli ha dato una nuova libertà di movimento.

Fu sottoposto a un intervento chirurgico nell'agosto del 2023. Dopo l'impianto dello stentrode, Jackson iniziò ad allenarsi per controllare il Vision Pro con la mente. "Vide" se stesso in piedi sul bordo di una parete alpina e "sentì" le gambe tremare, anche se il suo corpo non riusciva più a reggersi in piedi.

In seguito, ha gradualmente imparato operazioni più complesse: avviare applicazioni, inviare messaggi e aprire e-mail attraverso il controllo del cervello. "Nel tempo che mi resta, spero di promuovere il progresso della tecnologia e migliorare la comprensione delle persone", ha affermato Jackson.

Le sue parole rivelano anche la missione principale del team Synchron: fare in modo che questa tecnologia sia utile a più persone.

Peter, direttore senior di neuroscienze e algoritmi presso Synchron, ha affermato: "La nostra visione è quella di rendere le interfacce cervello-computer diffuse quanto tastiere e mouse". Ha spiegato che la difficoltà della BCI non risiede solo nella tecnologia in sé, ma anche nella mancanza di un "linguaggio di interazione" standardizzato.

Hanno quindi collaborato con Apple per sviluppare il protocollo BCI HID basato sullo standard HID. "È come un linguaggio universale tra computer e tastiere. Ora abbiamo dotato il cervello di un proprio protocollo di input."

Il BCI HID non solo trasmette l'intento neurale dell'utente, ma fornisce anche un feedback visivo. Quando Mark intende selezionare un pulsante, sullo schermo appare un riquadro colorato evidenziato. Più scuro è il colore, più forte è il segnale neurale e più il sistema è certo che Mark intendesse cliccare quel pulsante. Mark può quindi "riempire" questo riquadro colorato con la mente, ottenendo una selezione precisa.

"Questo tipo di feedback visivo è fondamentale per gli utenti di BCI impiantabili. Possono vedere in tempo reale se i loro segnali neurali sono 'sufficientemente forti', il che li aiuta a concentrarsi in modo più efficace", ha spiegato Kurt Haggstrom, Chief Business Officer di Synchron. L'intero sistema si connette tramite Bluetooth, senza richiedere apparecchiature o operatori sanitari aggiuntivi. Mark semplicemente "pensa" e il dispositivo si attiva.

A differenza dei dispositivi di assistenza tradizionali, BCI HID è un sistema interattivo a circuito chiuso che non solo riconosce l'intento dell'utente, ma fornisce anche informazioni contestuali in tempo reale, migliorando la precisione di decodifica e la velocità di risposta.

Può anche associare direttamente azioni mentali a scorciatoie di sistema: immagina di toccare il dito per tornare alla schermata iniziale, immagina di stringere il pugno per aprire un messaggio, immagina di agitare la mano per avviare una videochiamata. Questo non solo aumenta la libertà di controllo, ma rende anche l'interazione con il sistema davvero "senza intervento".

Inoltre, BCI HID offre un elevato livello di privacy: i segnali cerebrali sono univoci per ogni utente e non possono essere manipolati o letti da altri dispositivi. In futuro, Synchron promuoverà BCI HID come standard di interazione neurale multipiattaforma e multi-vendor, consentendo a tutti i dispositivi BCI di connettersi senza soluzione di continuità al mondo digitale.

Il coinvolgimento di Apple è stato visto come il colpo di grazia. "La capacità di Apple di riconoscere e rispondere alle esigenze degli utenti dimostra il suo impegno nel fornire un'esperienza utente fluida", ha affermato Kurt Haggstrom.

Le interfacce cervello-computer che non richiedono craniotomia potrebbero battere Musk

Quando si parla di interfacce cervello-computer, la maggior parte delle persone pensa a Neuralink di Musk. I precedenti live streaming e tweet di Neuralink su X hanno suscitato un diffuso interesse per le interfacce cervello-computer.

Al contrario, Synchro è relativamente sconosciuto al di fuori del settore.

Tuttavia, le due aziende hanno avuto contatti a lungo. Un fine settimana di tre anni fa, quando Synchron impiantò per la prima volta negli Stati Uniti un dispositivo di interfaccia cervello-computer per un paziente, Musk chiamò il fondatore e CEO di Synchro, Tom Oxley.

Oxley ha poi ricordato che Musk riteneva che la soluzione per l'interfaccia cervello-computer dovesse essere quella di rimuovere gran parte del cranio e sostituirlo con un guscio in titanio incorporato. Tuttavia, era fermamente convinto che l'obiettivo potesse essere raggiunto senza toccare il cranio.

▲Tom Oxley

Musk si offrì anche di aiutare Oxley se avesse esaurito i fondi per perseguire i suoi obiettivi, soprattutto per quanto riguarda le interfacce cervello-computer. Tuttavia, forse a causa di divergenze filosofiche, questa partnership alla fine non portò a nulla.

In effetti, negli ultimi due decenni i ricercatori hanno testato l'impianto di chip cerebrali sugli esseri umani, ma quasi tutti questi dispositivi richiedono un'incisione nel cranio e l'inserimento di elettrodi nel cervello, con fili che pendono dalla testa.

In parole povere, viene praticato un foro nella parte superiore della testa e viene inserito un dispositivo delle dimensioni di un Apple Watch. Per non parlare dei rischi dell'intervento: anche se la procedura avesse successo, il cervello umano potrebbe rigettare il dispositivo, il che rappresenta una delle difficoltà tecniche delle interfacce cervello-computer invasive.

Stentrode non presenta questo punto dolente.

La procedura è simile all'impianto di uno stent cardiaco. Il dispositivo viene impiantato attraverso la vena giugulare nella corteccia motoria del cervello (l'area che segnala l'intenzione motoria umana). Il cervello rigetta lo stentrode spingendolo nel tessuto cerebrale, quindi nel giro di poche settimane lo stentrode viene inglobato nel tessuto e fissato in posizione.

Tutti i segnali cerebrali rilevati dallo stentrode vengono inviati tramite un filo che scorre lungo una vena e si collega a un ricevitore delle dimensioni di un iPod Shuffle cucito nel torace del paziente.

Simile alla batteria di un pacemaker, la batteria del ricevitore ha una durata fino a 10 anni.

Il ricevitore trasmette istruzioni tramite Bluetooth al computer o all'iPad del paziente, consentendogli di accedere ai messaggi di testo e di controllare altre app. Una volta installato Stentrode, i pazienti eseguono esercizi di calibrazione in cui il personale di Synchron li guida attraverso la riflessione sul movimento delle diverse parti del corpo.

Le differenze nei metodi e nei concetti di impianto comportano naturalmente differenze nelle prestazioni tecniche.

Ad esempio, il dispositivo N1 di Neuralink ha oltre 1.000 elettrodi, catturando più dati neurali, mentre lo Stentrode ne ha solo 16. Gli elettrodi dell'N1 sono impiantati direttamente nel tessuto cerebrale, catturando dati più completi che si traducono in clic del mouse e input da tastiera più sensibili.

Nei report precedenti, gli utenti di Neuralink potevano anche muovere il cursore con il pensiero, e la velocità era addirittura superiore a quella delle operazioni con il mouse di alcuni utenti comuni.

Nonostante ciò, perché Apple ha scelto di collaborare a stretto contatto con Synchron invece che con Neuralink di Musk? Dietro a questo, c'è in realtà un'altra risposta che Apple ha alle interfacce cervello-computer: la sicurezza.

Come accennato in precedenza, Neuralink N1 è un impianto invasivo ad alta densità. Gli interventi chirurgici invasivi comportano un rischio maggiore e possono scatenare infiammazioni o reazioni tissutali. Il Synchron Stentrode, invece, utilizza un impianto non invasivo a bassa densità, che offre un rischio chirurgico inferiore e tempi di recupero più brevi, rendendolo particolarmente adatto ai pazienti non idonei alla craniotomia.

Naturalmente, il costo di Stentrode è dovuto al fatto che, poiché gli elettrodi non entrano in contatto diretto con i neuroni, la qualità e la risoluzione del segnale sono basse, la larghezza di banda dei dati è bassa ed è adatto solo per la decodifica di segnali neurali di livello base.

Un pensiero, un tweet

I parametri tecnici sono solo una parte della storia. Ciò che davvero attira l'attenzione di Synchron è ciò che ha già fatto.

Nel marzo 2024, un paziente di Neuralink ha pubblicato un tweet sulla piattaforma X. Tuttavia, tre anni prima, il paziente di SLA 62enne Phillip O'Keefe aveva già digitato la prima frase sulla piattaforma X utilizzando l'interfaccia cervello-computer Synchron:

Ciao mondo!

Da notare che questo è il primo tweet nella storia umana ad essere "inviato" tramite onde cerebrali. Non c'era tastiera, né voce, né eye tracking; era tutto "pensato". Sebbene il tweet sia breve, potrebbe valere più di un romanzo di 100.000 parole.

Naturalmente la storia di Synchron non finisce qui.

Quando il mondo intero era occupato da ChatGPT, molte persone pensavano a come utilizzarlo per scrivere documenti, codici e lettere d'amore, mentre Synchron pensava a come usare l'intelligenza artificiale per migliorare la tecnologia dell'interfaccia cervello-computer.

Mark, 64 anni, è uno dei primi utenti a sperimentare l'integrazione cervello-computer basata sull'intelligenza artificiale. Nonostante abbia perso gran parte delle sue capacità fisiche e verbali a causa della SLA, può ancora usare le sue onde cerebrali per giocare a Solitario Apple, guardare Apple TV e persino ammirare le stelle sul suo Vision Pro.

Nello specifico, Synchron consente a modelli linguistici di grandi dimensioni come ChatGPT di acquisire il contesto rilevante sotto forma di testo, audio e immagini, prevedere cosa l'utente potrebbe voler dire e presentargli un menu di azioni tra cui scegliere.

Inoltre, dopo l'aggiunta di GPT-4o, l'interfaccia cervello-computer Synchron ha introdotto quattro cambiamenti significativi:

  1. Comunicazione assistita: GPT genera opzioni di risposta predefinite, eliminando la necessità per gli utenti di inserirle letteralmente.
  2. Previsione intelligente: GPT combina il contesto per prevedere possibili esigenze, riducendo significativamente il numero di passaggi richiesti.
  3. Input multimodale: GPT-4o accetta input di testo, audio e video, fornendo informazioni in più modi
  4. Apprendimento adattivo: il sistema apprende gradualmente le preferenze dell'utente per ottenere una personalizzazione efficiente.

Ancora più importante, questa modalità di input multimodale di informazioni dell'IA + interfaccia cervello-computer presenta alcune somiglianze con i modelli comportamentali del cervello stesso. Il team di Synchron ha spiegato:

Il motivo per cui lo facciamo è che il multimodale 4o è diverso perché utilizza input provenienti dall'ambiente, che agisce come un'estensione del cervello dell'utente. Quando l'utente inizia a interagire con il prompt, riceve un flusso di informazioni in tempo reale su tutto ciò che accade nell'ambiente.

In un'intervista con i media, Mark ha affermato che ciò che lo ha colpito di più è stata un'applicazione di Vision Pro per l'osservazione delle costellazioni nel cielo notturno:

È fantastico, prende davvero vita. Usare questa tecnologia di realtà aumentata è incredibilmente potente e immagino che sarebbe altrettanto efficace per le persone nella mia situazione o per altre che hanno perso la capacità di svolgere le normali attività quotidiane. Può trasportarti in luoghi che non avresti mai pensato di vedere o sperimentare di nuovo, offrendomi un altro modo di sperimentare l'indipendenza.

Questa è la nuova esperienza di Mark e anche la fantasia più grande di molte persone riguardo all'interfaccia cervello-computer.

E Synchron lo ha fatto davvero.

Alla conferenza NVIDIA GTC del 2025, Synchron ha lanciato il primo modello di intelligenza artificiale cognitiva al mondo basato sul cervello, il Chiral ™ e ha portato un video dimostrativo davvero scioccante.

Un paziente affetto da SLA di nome Rodney ha una disabilità totale alle mani, ma grazie a un'interfaccia cervello-computer e a Vision Pro, il suo cervello diventa un telecomando, che gli consente di controllare la sua casa intelligente con la mente: regolare le luci, riprodurre musica, controllare la stanza e avviare gli elettrodomestici.

A quel tempo Oxley espresse fiducia:

“Stiamo utilizzando la tecnologia di pre-addestramento generativo per costruire un vero e proprio ‘modello basato sul cervello’. ™ Imparare direttamente dai dati neurali, astraendo dalla fonte della cognizione umana, ci consente di creare funzionalità che possono davvero migliorare la vita degli utenti. Tutto questo si basa sulla nostra capacità di accedere ai dati neurali su larga scala, proprio come stiamo rendendo la tecnologia BCI accessibile quanto l'impianto di stent.

Quindi, che si tratti di un'interfaccia GPT-4o o EEG, il loro obiettivo finale è in realtà lo stesso: trovare un nuovo modo per tutti, soprattutto per coloro che sono ignorati dalla tecnologia, di comunicare con i computer.

Per utenti come Mark, finalmente non è più necessario dipendere dagli altri e si può di nuovo dire ciò che si vuole, vedere le stelle che si vogliono vedere e persino giocare a qualche gioco di carte.

Se questa non è la massima espressione del romanticismo della tecnologia umana, cos'altro lo è?

La cura umanistica è sempre il fondamento ultimo della scienza e della tecnologia

Ma a chi sono destinati in ultima analisi questi sviluppi?

Forse dovremmo analizzare più da vicino cosa significa questa tecnologia per alcune persone.

Tom Oxley, CEO di Synchron, ha affermato che attualmente le aziende che sviluppano interfacce cervello-computer devono "ingannare" il computer facendogli credere che il segnale proveniente dal dispositivo impiantato provenga dal topo. Ma se esistessero standard progettati specificamente per questi dispositivi, il potenziale della tecnologia verrebbe ulteriormente liberato.

Ora, secondo quanto riportato dai media stranieri, Apple sta utilizzando un approccio simile per promuovere l'integrazione dei dispositivi di interfaccia cervello-computer con l'ecosistema Apple e prevede di rilasciare questa nuova interfaccia software standard entro la fine dell'anno, affinché gli sviluppatori terzi possano utilizzarla per promuovere l'ulteriore applicazione della tecnologia di controllo del cervello.

Dal 2019, Synchron ha impiantato lo Stentrode in 10 pazienti.

Morgan Stanley stima che circa 150.000 persone negli Stati Uniti soffrano di gravi disfunzioni agli arti superiori e siano potenziali primi utilizzatori di dispositivi di interfaccia cervello-computer. Secondo i dati del 2021, circa 15,4 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di lesioni del midollo spinale, una delle principali cause di paralisi.

Quando ti lamenti che il tuo cellulare non è facile da usare, alcune persone trovano addirittura un lusso "usare un cellulare".

Per i pazienti affetti da paralisi o SLA, utilizzare un dispositivo non è mai stato così semplice. Non riescono nemmeno a premere pulsanti, far scorrere lo schermo o alzare le mani per impartire un semplice comando.

La definizione di “operazione” data dalla società umana è sempre stata troppo limitata.

Eravamo soliti pensare che "operazione" significasse clic, diapositive, voce e gesti, e abbiamo cercato modi di interazione "più naturali", ma questa definizione non ha mai riservato loro spazio fin dall'inizio.

L'avvento delle interfacce cervello-computer ha cambiato tutto. Quando i pensieri possono diventare anche una modalità operativa, significa che le persone non devono più adattarsi al dispositivo, ma che il dispositivo le comprende. Anche se una persona non è in grado di muoversi o parlare, con solo un cervello lucido e pensante, può comunque connettersi con il mondo. La vera accessibilità consiste nel far sì che il mondo si adatti a ogni modo di essere.

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