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Torna alla lista degli Articoli 13 Mar 2015

È TORNATA LA TELEPATIA (PER VIA WEB)?

È possibile trasmettere direttamente i pensieri da un cervello umano a un altro? Immaginiamo che un insegnante di matematica possa trasmetterci la dimostrazione di un teorema senza parole. O magari che uno studente di medicina possa acquisire complesse abilità chirurgiche direttamente dalla mente del suo maestro. Rajesh P.N. Rao e Andrea Stocco dell'università di Washington a Seattle si sono resi conto che avevano già a disposizione tutti gli strumenti per costruire una versione rudimentale di una tecnologia di connessione cervello-cervello. L’esperimento è stato definito come un esercizio di “vulcan mind meld", “fusione mentale vulcanica”, la tecnica telepatica impiegata esclusivamente dai Vulcaniani, dr. Spock di Star Treck per intenderci, in cui le menti di due persone diventano una sola entità attraverso il tocco delle dita.
L'essenza della strategia era usare elettrodi disposti sullo scalpo di una persona per cogliere le sue onde cerebrali: la tecnica detta elettroencefalografia (EEG). Nascosti nel gran baccano dell'attività neurale ci sono i segnali che indicano che cosa sta pensando quella persona. La loro idea era arrivare a estrarre uno degli schemi di pensiero per poi trasmetterlo via Internet a un'altra persona: qui il segnale avrebbe indicato il modo in cui bisognava stimolare il cervello del ricevitore. Dato che i neuroni comunicano per via elettrica, a quel punto si sarebbe potuto influenzarne le comunicazioni applicando, fra l'altro, correnti elettriche o campi magnetici. In breve, i dati del cervello di una persona sarebbero serviti per produrre uno specifico schema di attività neurale in un'altra.

Dai miei neuroni ai tuoi: i miei impulsi e il tuo movimento. Il segnale di controllo è stato identificato mediante EEG. Una volta che il computer ha decodificato un messaggio neurale, la questione diventa come trasmetterlo. Qui c'è stato un tocco di serendipidity, perché Stocco, insieme alla collega Chantel Prat, stava studiando la "stimolazione magnetica transcranica" (TMS, transcranial electrical stimulation), una tecnica approvata dalla Food and Drug Administration per il trattamento della depressione grave. Il metodo si avvale di impulsi di campo magnetico per indurre l'attivazione dei neuroni di un'area cerebrale del ricevente.
Per somministrare gli impulsi si pone una bobina metallica isolata vicino alla testa di una persona. Quando si scarica una corrente elettrica nella bobina, intorno ai neuroni dell'area accanto alla bobina si forma un campo magnetico. Quando si arresta il flusso dell'elettricità il campo magnetico scompare. L'improvvisa ascesa e discesa del campo magnetico induce minuscole correnti elettriche nei neuroni circondati dal campo, aumentandone la probabilità di scarica. Quando scaricano, poi, si attiva anche tutta una catena di neuroni interconnessi.
A seconda di come si dispongono le bobine e si configurano i campi magnetici è possibile anche provocare movimenti involontari. Rao e Stocco si sono resi conto che potevano usare questo aspetto, generalmente indesiderabile, per generare grossolani movimenti in un soggetto ricevente. Stocco sedeva con una bobina TMS disposta sopra la sua corteccia motoria sinistra, l'area cerebrale che controlla i movimenti della mano destra. Una volta aggiustati i vari parametri, hanno trovato la configurazione necessaria a stimolare i neuroni che controllano il polso di Stocco, facendo contrarre la sua mano.
L'interfaccia cervello-cervello è stata messa alla prova vedendo se era possibile giocare in due a un semplice videogame. Rao si è assunto il ruolo di emittente delle informazioni, e Stocco quello del ricevitore. Nel gioco c'è una nave pirata che lancia razzi contro una città. L'obiettivo è intercettare i razzi sparando con un cannone. Solo Rao poteva vedere lo schermo del gioco, ma solo Stocco poteva premere il pulsante di sparo. Rao doveva quindi formulare, al momento giusto, l'intenzione di sparare, e qualche secondo più tardi Stocco avrebbe ricevuto la decisione e premuto il pulsante.

32 elettrodi che misuravano le fluttuazioni dell'attività elettrica in vari punti del capo formavano una cuffia aderente sulla testa di Rao. In ogni momento possono esserci varie popolazioni di neuroni distinte che oscillano a frequenze diverse. Quando Rao immagina di muovere la mano, gli elettrodi rilevano una particolare «firma» rivelatrice, che il loro software è in grado di riconoscere. In questo caso la firma era un calo delle oscillazioni a bassa frequenza nel cervello, che ha fatto da segnale per inviare via Internet il comando di stimolare il cervello di Stocco.
Stocco non registrava consapevolmente la ricezione dell'impulso, ma la sua mano destra si muoveva lo stesso. Lo stimolo faceva sì che la sua mano destra si sollevasse, e quando ricadeva colpiva una tastiera e faceva sparare il cannone. Per la prima volta un cervello umano aveva comunicato un'intenzione direttamente a un altro cervello umano, consentendo ai due cervelli di svolgere un compito insieme. A furia di giocare i due amici ricercatori erano diventati sempre più bravi, al punto che nell'ultima seduta hanno intercettato i razzi dei pirati con una precisione quasi del 100 per cento. Rao ha imparato a immaginare di muovere la mano in maniera coerente, dando al computer la possibilità di interpretare i dati EEG provenienti dal suo cervello. Stocco si è reso conto di non sapere che il suo stesso polso si stava muovendo finché non sentiva o vedeva la propria mano lii movimento.
A questo punto hanno replicato i nostri risultati con diverse altre coppie di esseri umani. Non tutte le sedute sono andate alla perfezione, ma in tutti i casi ogni volta che un'intenzione era correttamente individuata dal sistema EEG l'informazione era comunicata direttamente al cervello del ricevente mediante TMS. In tutto l'esperimento, entrambi i soggetti erano consapevoli sia del proprio ruolo sia di quello dell'altro, e disposti a collaborare per svolgere un compito concordato. Questa cooperazione consapevole tra soggetti dovrebbe essere l'obiettivo ultimo di una vera comunicazione da cervello a cervello, e questo può essere difficile da raggiungere negli studi con gli animali.
Un punto debole dello studio pilota - a parere dei due ricercatori - è che il ricevitore è passivo: si limita a «prestare» una mano al cervello dell'emittente. La loro prossima serie di esperimenti esplorerà la possibilità di prendere a bersaglio altre parti del cervello del ricevitore per produrre pensieri coscienti. Ritengono, per esempio, di poter inviare informazioni visive, invece che motorie, da un cervello all'altro: si immagini un ricevente che improvvisamente vede il colore verde e sa che ciò vuol dire che deve compiere una certa azione. Lo scorso agosto un gruppo di scienziati ha usato le nostre stesse tecnologie per inviare un rozzo messaggio visivo da un essere umano a un altro.

Prospettive per il futuro. Possiamo immaginare parecchie situazioni in cui un giorno potrebbero essere usate tecnologie del genere. Una persona sottoposta a riabilitazione, per esempio, potrebbe recuperare più in fretta grazie alla guida diretta di un terapeuta. Una persona paralizzata e impossibilitata a parlare potrebbe usarle per comunicare ciò che sente e pensa ai propri cari.
Incrementare le capacità del cervello con la tecnologia non è in sé una cosa nuova. Abbiamo accresciuto le nostre capacità fisiche con automobili e aeroplani, quelle di memoria con libri e Internet, e quelle di analisi e comunicazione mediante computer e smartphone. La comunicazione da cervello a cervello potrebbe amplificare gli aspetti sociali della natura umana, come la nostra tendenza a condividere i pensieri.
Se mai i ricercatori arriveranno a realizzare una vera comunicazione da cervello a cervello, le implicazioni etiche saranno immense. Di ogni tecnologia, dall'umile coltello da cucina alla sofisticata ingegneria genetica, si può far uso per fare del bene o abuso per fare danno. E la comunicazione cervello-cervello non fa eccezione. Molte storie di fantascienza sono imperniate su un cattivo che approfitta di dispositivi impiantati nel cervello per i suoi fini nefasti. Sicurezza e riservatezza, già adesso cruciali nel mondo dei dispositivi interconnessi, saranno fattori critici anche in un futuro di collegamenti fra cervelli. Ricercatori specializzati dovranno cercare di ridurre al minimo i rischi delle tecnologie di collegamento diretto dei cervelli sviluppando protocolli di comunicazione sicuri, e i legislatori dovranno emanare norme che riducano al minimo le possibilità di abuso.
Da ultimo dovremo chiederci se i benefici della comunicazione da cervello a cervello superano o meno i rischi; in che direzione indirizzeranno l'evoluzione degli esseri umani; se trasformeranno la società per il meglio o no. Come dimostra il nostro esperimento, è il caso di cominciare a discuterne oggi.
(Vedi: Rajesh P.N. Rao e Andrea Stocco, Cervelli connessi, Mente e cervello 02/2015)

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