Neurotecnologie: frontiera di innovazione, tra pazienti e consumatori

Secondo uno studio pubblicato su The Lancet, nel 2021 erano più di 3 miliardi le persone al mondo affette da una qualche forma di condizione neurologica, dalla più lieve a quelle più gravi. Così come in altri ambiti, anche in quello della salute del cervello, l’intelligenza artificiale sta generando un cambio di paradigma nella ricerca medica, nella creazione di innovazioni e nell’offerta di servizi ai pazienti.

Un’applicazione che suona come futuristica ma che sta già iniziando a tramutarsi in realtà è quella della cosiddetta BCI, acronimo che sta per Brain-Computer Interface, ossia interazione tra cervello e computer. L’idea è quella di captare l’attività cerebrale attraverso vari tipi di sensori, più o meno invasivi (si va da quelli che si appoggiano sul cuoio capelluto a veri e proprio impianti intracranici), e tradurla in segnali digitali che possano interagire con un software. Questa tecnologia può essere usata per moltissimi scopi che vanno dalla riabilitazione all’intrattenimento. In quest’ultimo caso si rivolge non a pazienti, bensì a consumatori.

Il Wyss Center svizzero

Il campo è talmente ampio che il termine che lo abbraccia tutto è quello di neurotecnologie. Come riporta il rapporto OCSE 2025 su scienza, tecnologia e innovazione, diversi attori ci stanno già investendo: dal 2014 per esempio esiste in Svizzera il Wyss Center for Bio and neuroengeneering, un centro di ricerca traslazionale che mira a trasformare le scoperte di laboratorio in benefici per i pazienti.

Il centro svizzero riunisce competenze provenienti da neuroscienze, ingegneria, software e analisi dei dati, neurochirurgia, ma anche da settori che hanno a che fare con la regolamentazione delle pratiche cliniche, così come gli aspetti produttivi e imprenditoriali dello sviluppo aziendale. Usando la terminologia del rapporto OCSE, si tratta di un vero e proprio spazio di convergenza tecnologica per la produzione di innovazione.

Un esempio di programma supportato dal centro è la partnership da 23 milioni di dollari Campus Biotech Lighthouse Partnership for AI-Guided Neuromodulation, “una collaborazione inter-istituzionale volta ad accelerare la ricerca e lo sviluppo traslazionale nel campo della neurotecnologia e dell’intelligenza artificiale” si legge sul rapporto. “Il programma mira a sfruttare l’eccellenza interdisciplinare per esplorare nuove neurotecnologie impiantabili per la registrazione dell’attività cerebrale, la decodifica dell’attività neurale in schemi elettrici tramite AI integrata su chip e la stimolazione precisa del midollo spinale”.

Medicina di precisione

Questo genere di sviluppi possono trovare applicazione in ambiti della medicina che a loro volta sono all’avanguardia dell’innovazione. La medicina di precisione è quella branca che intende calibrare le terapie sulle esigenze specifiche dei singoli pazienti. Per farlo ha bisogno di lavorare con grandi quantità di dati, siano essi genetici o relativi all’attività neurologica.

Quando vengono combinati con la tecnologia delle BCI, si può ottenere un monitoraggio in tempo reale del paziente che consente di adattare le terapie sulla base del feedback neurale raccolto. Per esempio, “nel trattamento della malattia di Parkinson, i sistemi di stimolazione cerebrale profonda a circuito chiuso basati sull’AI possono regolare i parametri di stimolazione in tempo reale in base ai segnali neurali, offrendo una gestione dei sintomi più efficace”.

Realtà virtuale per pazienti e chirurghi

Un’altra frontiera tecnologica è rappresentata dall’accostamento della BCI alle tecnologie immersive, quali i sistemi di realtà aumentata o realtà virtuale, con cui si possono creare programmi di riabilitazione altamente coinvolgenti ed efficaci per pazienti con disabilità motorie. “Utilizzando l’intelligenza artificiale, questi sistemi si adattano in tempo reale sulla base del feedback neurale, ottimizzando il processo riabilitativo”.

Studi recenti hanno dimostrato che “i sistemi di riabilitazione in realtà virtuale basati su BCI inducono una maggiore neuroplasticità rispetto alle terapie tradizionali, portando a migliori risultati funzionali nei pazienti colpiti da ictus”.

Oltre che offrire ai pazienti sistemi di riabilitazione più efficaci, BCI e tecnologie immersive possono migliorare anche le performance dei chirurghi che operano da remoto tramite robot. “Progressi recenti includono l’integrazione del feedback aptico nei sistemi chirurgici robotici, consentendo ai chirurghi di percepire le proprietà dei tessuti tramite le BCI, migliorando significativamente la precisione nelle procedure minimamente invasive”.

Il feedback aptico è una tecnologia che permette di “sentire” attraverso il tatto ciò che accade in un ambiente digitale o remoto, grazie a vibrazioni, pressioni o movimenti applicati a un dispositivo.

Dai pazienti ai consumatori

Anche il mercato delle neurotecnologie rivolto ai consumatori è in rapida espansione. Diverse aziende stanno puntando su BCI non invasive basate per esempio sull’elettroencefalogramma (EEG), per sviluppare prodotti che spaziano da dispositivi per la meditazione a occhiali smart dotati di realtà aumentata con interfacce neurali.

Queste tecnologie trovano applicazione nel gaming, nell’intrattenimento, ma potenzialmente anche nell’istruzione, e insieme rappresentano un significativo potenziale economico. “Esempi significativi includono le cuffie con sensori cerebrali di Neurable, che utilizzano l’EEG per misurare la concentrazione e offrire un’esperienza audio personalizzata, e il kit di sviluppo di NextMind, che consente agli utenti di controllare interfacce digitali usando il pensiero” si legge sul rapporto OCSE.

Brevetti analoghi sono detenuti anche da compagnie come Apple, che ne ha uno per auricolari compatibili con EEG. Le applicazioni possono essere le più disparate: le aziende del settore dell’intrattenimento e dei videogiochi sono interessate a usare l’AI per adattare le esperienze di gioco a seconda delle risposte neurali e fisiologiche dei giocatori. Altre aziende come Meta hanno investito su quello che considerano un miglioramento delle relazioni e delle condizioni di lavoro da remoto, puntando sulla creazione di spazi virtuali o metaversi, che tuttavia a oggi non hanno incontrato un’immediata risposta entusiasta da parte del pubblico.

Alcune di queste tecnologie rendono sfumati i confini tra consumatore e paziente, come quelle sviluppate dalla compagnia Sens AI che per esempio vorrebbero trattare la depressione con la fotobiomodulazione transcranica a circuito chiuso tramite dispositivi indossabili, i cosiddetti wearables.

“L’integrazione di neurotecnologia e intelligenza artificiale solleva nuove questioni etiche, accentuando quelle già esistenti” sottolinea il rapporto, che menziona rischi per la privacy individuale e per l’integrità mentale. “Le procedure di consenso informato devono essere aggiornate adeguatamente e i quadri di protezione devono estendersi esplicitamente ai dati neurali per evitare accessi non autorizzati a un nuovo tipo di informazioni in grado di rivelare pensieri ed emozioni personali”.

Per quanto possa sembrare uno scenario da Black Mirror, “tali accessi potrebbero portare a manipolazioni e controlli a fini di marketing o politici, privando gli individui della loro autonomia e libertà di pensiero, o favorendo fenomeni di cyberbullismo o molestie”.

Va poi considerato che l’accesso a queste tecnologie potrebbe non essere equo: “l’elevato costo e la disponibilità limitata dei prodotti potrebbero rendere l’accesso all’innovazione altamente iniquo, a seconda del fatto che i sistemi sanitari coprano o meno le nuove applicazioni”. In un simile scenario si verificherebbe qualcosa di probabilmente inedito: le disuguaglianze fungerebbero da argine alla potenziale manipolazione.