Si chiama Connexus ed è composto da un piccolissimo disco metallico da cui partono elettrodi miniaturizzati. Il dispositivo è destinato a persone con gravi disabilità motorie
La società di neurotecnologia Paradromics con sede in Texas ha ricevuto l’approvazione della Food and Drug Administration (FDA) statunitense per testare Connexus: un impianto cerebrale volto a ripristinare la facoltà di parlare nelle persone che non possono più farlo a causa di gravi disabilità motorie. Il via libera è arrivato lo scorso novembre e autorizza ufficialmente il primo studio clinico sull’essere umano del dispositivo, che dovrà dimostrarsi sicuro a lungo termine e capace di catturare e decodificare specifici stimoli cerebrali, traducendoli in testo o in una voce digitale, consentendo anche alle persone paralizzate di comunicare.
Paradromics si inserisce nello stesso filone di aziende quali Neuralink (Osservatorio Terapie Avanzate ne aveva parlato qui e qui), Synchron, Precision Neuroscience e Cognixion, impegnate nello sviluppo di interfacce cervello-computer (BCI), tecnologie che consentono di controllare computer e altri dispositivi sfruttando l’attività cerebrale. Non leggono nel pensiero: intercettano invece i segnali neurali associati all’intenzione di movimento, cioè quelli generati quando una persona cerca di muovere i muscoli per esprimersi e parlare, e li traducono in comandi. Per chi soffre di malattie degenerative come la SLA, per chi ha subito lesioni spinali o un ictus, strumenti digitali di questo tipo rappresentano una possibilità concreta per recuperare capacità comunicative e autonomia espressiva.
IDENTIKIT DEL DISPOSITIVO
L’impianto al centro dello studio, che gli ideatori hanno chiamato Connexus, è composto da un disco metallico simile a una piccola moneta, con una superficie attiva dal diametro di appena 7,5 millimetri. Su una delle due facce sono disposti elettrodi miniaturizzati, 421 in totale, ciascuno spesso meno di 40 micron, cioè meno di un capello. La materia prima di corpo e microfili, rispettivamente in lega di titanio e in platino-iridio, è ampiamente comprovata negli impianti medici e compatibile con il tessuto nervoso, a garanzia di una permanenza nel corpo sicura a lungo termine – anche per tutta la vita.
Gli elettrodi penetrano superficialmente la corteccia motoria deputata al movimento connesso al linguaggio, al massimo a un millimetro e mezzo di profondità, per raccogliere segnali dai singoli neuroni. Un cavo flessibile conduce il messaggio a un ricetrasmettitore all’interno di un ulteriore modulo, impiantato nel torace. Da qui i dati, in grande quantità, vengono trasmessi in modalità wireless a un secondo ricetrasmettitore - questa volta esterno e semplicemente indossato dal paziente tramite una fascia - e quindi inviati a un computer. Quest’ultimo, equipaggiato con modelli linguistici avanzati e intelligenza artificiale, analizza i dati e procede a convertire le informazioni relative all'attività cerebrale del paziente – cioè cosa voglia dire o fare – trasformandole in parole, che vengono presentate in forma testuale sullo schermo oppure nel parlato attraverso la sintesi vocale.
UNA CORSA CONTRO IL TEMPO
Come spiegato in una news di Nature, Neuralink, la più nota sul campo, ha posto il focus sull’ottenere una raccolta dei segnali cerebrali il più possibile diffusa, rilevando l’attività di molti singoli neuroni. La BCI di Synchron, che sembra essere al momento la più avanzata, riunisce un gruppo di elettrodi all’interno di una sonda endovascolare che registra l’output di una serie di neuroni dall’interno, appunto, di un vaso sanguigno. Altri dispositivi in fase di sviluppo sono incentrati su interfacce che possano captare l’attività neurale sottostante direttamente dalla superficie del cervello, puntando a un approccio sempre meno invasivo.
L’impresa di Paradromics con lo sviluppo di questo sistema è, invece, il fatto di alzare l’asticella in termini di quantità di dati, sinonimo di qualità di informazione, e di velocità di trasmissione, con l’obiettivo di realizzare una comunicazione che sia non solo articolata, ma che possa avvenire a velocità naturale. Con un lavoro in fase di preprint i ricercatori hanno comunicato un tasso di trasferimento di informazioni molto elevato: con oltre 200 bit al secondo, secondo quanto riportato dagli autori, la piattaforma al centro della sperimentazione sarebbe l’interfaccia cervello-computer più veloce realizzata finora.
LE COORDINATE DELLA SPERIMENTAZIONE
I risultati che hanno consentito alla company di affacciarsi alla sperimentazione vengono da un decennio di esperimenti, inclusi studi preclinici condotti nelle pecore, dove i ricercatori hanno potuto verificare che il dispositivo è in grado di trasferire dati con una velocità almeno 20 volte quella degli altri disponibili. Lo scorso giugno Paradromics ha reso noto di aver impiantato con successo il suo dispositivo anche in una paziente: la procedura (first in human), condotta presso la University of Michigan, è stata effettuata sfruttando un altro intervento chirurgico al cervello, programmato per l’epilessia, allo scopo di testare l’applicazione dell’impianto, il suo rimanere in sede per una decina di minuti e la sua rimozione.
Quello ora ai blocchi di partenza è invece un vero e proprio trial clinico: si chiamerà Connect-One e sarà di fatto la prima valutazione del funzionamento dell’interfaccia Connexus sugli esseri umani. I centri coinvolti, nei pressi dei quali saranno selezionati i partecipanti, saranno tre: il Center for Neuroengineering & Medicine della UC Davis (Sacramento), con riferimento l’esperto di neurochirurgia mininvasiva David Brandman; il Center for Neurotechnology and Neurorecovery del Massachusetts General Hospital (Boston), con il coordinamento del neurologo di terapia intensiva Daniel Rubin; la University of Michigan (Ann Arbor), sotto la guida del neuroingegnere e studioso di neuroscienze computazionali Matthew Willsey.
Il programma prevede di partire entro i primi mesi del 2026 con i primi due candidati, che riceveranno un impianto corticale nell’area deputata al controllo motorio di labbra, lingua e laringe. Alla luce di un semestre di raccolta e valutazione dei dati, si intende poi procedere con l’inclusione di ulteriori partecipanti, idealmente una decina. I pazienti coinvolti, adulti tra i 22 e 75 anni con diagnosi di SLA o con lesioni nervose o muscolari, saranno seguiti in più occasioni settimanali per mettere a punto il sistema sulla base delle esigenze individuali. È previsto il supporto di un team dedicato per un periodo complessivo di sei anni, la durata prevista per il trial. Non potrà partecipare chi ha già altri impianti, come device per la stimolazione cerebrale profonda, o anche semplicemente un pacemaker, e chi già si sottopone a trattamenti come la terapia elettroconvulsivante o la stimolazione magnetica transcranica.
Quello che emergerà permetterà di fare il punto sul reale potenziale applicativo della tecnologia. I dati raccolti, insieme a quelli provenienti da altre sperimentazioni a lungo termine, contribuiranno inoltre a confrontare approcci diversi e a chiarire il ruolo futuro delle interfacce cervello-computer nella pratica clinica.
