Realtà Virtuale e Aumentata

Interazione uomo-macchina e onde cerebrali: tra fantascienza, distopie e realtà

27 marzo 2018 | Scritto da Cristina Pozzi

L’interazione uomo-macchina non appartiene solo alla fantascienza e può essere applicata a diversi settori, tra cui quello medico. La piattaforma BrainControl, per esempio, aiuta i malati di SLA a interagire con il mondo esterno come ci ha raccontato Pasquale Fedele, ingegnere informatico e Fondatore di Liquidweb.

 

Elon Musk, innovatore, visionario e grande imprenditore, è tra coloro che sostengono che la realtà potrebbe essere una proiezione del nostro cervello, un inganno dei sensi. Vivremmo dunque in un enorme videogame dove le nostre coscienze si incontrano e dove la fisicità non è nulla?
Questa teoria non è una novità del nostro secolo: è da sempre oggetto di discussione tra pensatori come gli appartenenti alla corrente degli scettici nel V secolo a.c. nell’antica Grecia, David Hume e gli empiristi nel corso del 1700, Edmund Husserl (a cavallo tra 1800 e 1900) che si pongono il problema della realtà e della nostra conoscenza del mondo.
Questa discussione oggi è diffusa grazie a strumenti come i videogame, la realtà virtuale e la realtà aumentata, così immersivi da ingannare i nostri sensi con facilità.

Nel film di fantascienza “Il mondo dei replicanti” (2009) Bruce Willis recita la parte di un poliziotto che vive in un futuro in cui il pericolo della fisicità è tale che nessuno esce di casa preferendo vivere una vita virtuale attraverso visori e caschetti che, guidati da onde celebrali, permettono di muoversi nel mondo tramite veri e propri avatar-robot. Ed è proprio da questo film che inizia una storia dai risvolti inaspettati.

Il mondo dei replicanti Bruce willis

Dobbiamo andare indietro di qualche anno per trovare Pasquale Fedele, ingegnere informatico CEO e Fondatore di Liquidweb, su un volo di ritorno dagli Stati Uniti. Pasquale decide di guardare proprio questo film per trascorre il tempo sull’aereo. Forse una coincidenza o forse il destino, da qualche tempo Pasquale aveva iniziato a sviluppare i primi prototipi di interfacce Brain Computer Interface e si rende conto che, proprio il suo lavoro, gli dà l’opportunità di andare in una direzione totalmente opposta a quella della realtà distopica descritta nel film, ma basata sullo stesso principio. Capisce che è possibile realizzare tramite la tecnologia esistente mezzi che permettano di esplorare il mondo al posto nostro e di interagire, tramite l’utilizzo di onde cerebrali.
L’ingegnere informatico, che ha sempre studiato con l’obiettivo di migliorare la qualità della vita delle persone, decide di utilizzare proprio questa soluzione come ispirazione per un nuovo progetto nel settore salute: BrainControl, una piattaforma Brain Computer Interface con certificato CE medicale, per permettere ai malati di SLA di tornare a interagire con il mondo esterno.
Lo abbiamo incontrato e intervistato per scoprire come un’idea che muove i primi passi a partire dalla fantascienza possa creare un nuovo futuro partendo dalle stesse tecnologie.

Come è nata l’idea?

“L’idea nasce nell’ambito di un progetto di ricerca europeo. Mi stavo occupando di un benchmark sullo stato dell’arte della Brain-Computer Interface (BCI), un settore di studi sull’interazione uomo-macchina attraverso le onde cerebrali. Allora la BCI contava già tanti studi e prototipi, anche nell’ambito delle tecnologie assistive, ma niente che fosse usabile e robusto da poter uscire dalle mura dei laboratori di ricerca; è così che è nata la sfida di trovare una soluzione per l’impiego di tale tecnologia per ridare la possibilità di comunicare a quei pazienti tetraplegici o affetti da paralisi totale che fossero ancora in possesso di funzionalità cognitive integre”.

Cos’è BrainControl e come funziona?

“BrainControl è un framework basato su Intelligenza Artificiale per l’interazione uomo-macchina mediante biofeedback. Una sorta di “joystick mentale” che permette di superare disabilità motorie e di comunicazione.
L’innovazione è nel software che classifica segnali biometrici che provengono da uno o più sensori indossabili o remoti, come i sensori elettroencefalografici ma anche, all’occorrenza, ad infrarossi, inerziali, videocamere 2D e 3D. Tutti questi dati vengono usati per creare un modello per un sistema di riconoscimento personalizzato sull’utente. Questo modello di riconoscimento è specifico per ogni persona. La macchina impara nel tempo ed è in grado di adattare il modello al modificarsi del sistema, questo è fondamentale per persone le cui capacità motorie peggiorano nel tempo, come per i malati di SLA e altre patologie neurodegenerative, traumi da incidenti o ischemie cerebrali”.

Joystick realtà virtuale


Quando è stato il momento in cui hai realizzato che si poteva fare?

“Il momento più importante è stato circa cinque anni fa, quando ci fu chiesto di provare un prototipo su un paziente in stato avanzato di SLA, in una condizione che in gergo viene definita “locked-in”, ossia in cui non si è in grado di avere alcuna interazione con l’esterno. Generalmente uno degli ultimi movimenti che rimane ai pazienti affetti da SLA è quello delle pupille, così fino a sei anni prima il paziente aveva comunicato per mezzo di puntatori oculari, ma quando anche le pupille hanno smesso di funzionare ha perso totalmente la possibilità di comunicare con l’esterno e con i suoi cari. Grazie alla nostra tecnologia il paziente è tornato a comunicare e come prima cosa ha chiesto di aprirgli le palpebre, inerti ormai da ben sei anni: voleva vedere suo nipote, che era nato cinque anni prima e di cui aveva solo sentito parlare senza poterlo guardare una sola volta. Dietro le palpebre, infatti, gli occhi erano ancora funzionanti e in grado di vedere: in quel momento, quando quell’uomo ha visto per la prima volta suo nipote,ho realizzato che come lui c’erano tanti altri pazienti da aiutare e ha capito che non si poteva più tornare indietro”.

Brain Control realtà aumentata

Quando Pasquale ti racconta questa storia di persona, è difficile non emozionarsi di fronte al suo sincero trasporto e alla sua capacità di prenderti per mano e portarti con lui in quella stanza.

Una bella realtà in Italia: hai trovato difficoltà restando nel nostro Paese? Quali sono i paesi più all’avanguardia nella ricerca in questo campo?

“Ci sono dei contesti geografici sicuramente molto più favorevoli, come ecosistema complessivo, per lo sviluppo di tali innovazioni in fase di startup. Sul fronte della ricerca non siamo messi male, non ci sono mai mancate le idee … altri paesi all’avanguardia nel settore sono l’Austria, la Germania, l’Olanda e gli Stati Uniti”.

Quali sono le nuove frontiere per i prossimi 10 anni? Su cosa state lavorando?

“Le versioni future implementeranno funzionalità avanzate di comunicazione ed intrattenimento, domotica e robotica. Abbiamo già realizzato dei prototipi funzionanti di controllo della sedia a rotelle e di avatar (dispositivo robotico di telepresenza). Al di fuori del settore medicale, l’IoT e la Robotica saranno i principali ambiti coinvolti, partendo dalle applicazioni automotive, da quelle industriali fino all’home/office”.

Ci hai detto che oggi il paziente impara a comandare il sistema, come se dovesse apprendere una lingua: questi dispositivi richiederanno sempre un training? Il nostro cervello dovrà adattarsi a questi nuovi strumenti per il futuro?

“Oggi l’impegno richiesto è paragonabile a quello di imparare a suonare uno strumento musicale o praticare un nuovo sport, ma il principio cardine di tutto il sistema è che deve essere la macchina a compiere lo sforzo di adattamento maggiore. Non saremo noi a dover apprendere come interagire con la macchina ma viceversa ”.

L’interazione uomo-macchina, focus principale di Pasquale e della sua Liquidweb, è oggi un settore in grandissimo fermento grazie all’avanzamento di tecnologie che abilitano applicazioni che qualche anno fa potevamo solo immaginare tramite i film di fantascienza. In particolare, uno degli ambiti nei quali ci sono molti investimenti a livello globale e dove è possibile ottenere ritorni economici anche nel breve periodo è quello del gaming: un settore che, con i suoi 91,5 miliardi di dollari di valore nel 2016, vale quasi il doppio di cinema e musica messi insieme (rispettivamente 38 e 16 miliardi di dollari nel 2016). Pensiamo ad esempio al successo dei videogiochi per smartphone come Pokemon Go, Candy Crush, Clash Royal, o alle nuove console che puntano sempre di più sulla realtà virtuale. Qui, la prossima frontiera, è proprio quella dei giochi che utilizzano la tecnologia della Brain Computer Interface per immergersi in misura ancora maggiore nella mondo virtuale.

Parlando di futuro, abbiamo dunque domandato a Pasquale se stia pensando ad applicazioni per questo settore, per sfruttare l’opportunità che ne deriva, ma per lui sarebbe solo una distrazione dalla “scelta precisa di fare una cosa utile per la vita delle persone”.

Pasquale Fedeli intervista Brain Control

Dopo tutto, qualunque imprenditore per avere successo e perseguire i suoi obiettivi deve essere mosso da una visione. Se è abbastanza forte da guidarlo attraverso le difficoltà, da permettergli di superare gli ostacoli e districarsi attraverso le scarse risorse a disposizione, allora la motivazione a continuare diventa uno strumento magico che può permettere di andare ben oltre qualsiasi film di fantascienza.

Cristina Pozzi
Cristina Pozzi

Contributor

Cristina Pozzi si definisce una Future Maker, un’attivista che mira alla divulgazione del futuro e della riflessione etica sulle nuove tecnologie emergenti. È Co-fondatrice e Amministratore Delegato di Impactscool.

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