Nel 1999, Rafael Betancourt presentava il BioLink, un dispositivo impiantabile progettato per la NASA. Questo apparecchio poteva inviare i dati a un computer senza bisogno di fili che attraversano la pelle, permettendo di studiare persone o animali senza farli star fermi o collegati con cavi. Il sistema usava una tecnologia a bassa energia per funzionare a lungo e includeva tre parti: una per raccogliere i dati, una per inviarli e una per ricevere istruzioni.
Il BioLink dimostrava che è possibile trasmettere dati dal corpo a un computer in modo affidabile.
Il campo delle interfacce cervello-computer (BCI, Brain-Computer Interfaces) si sviluppa attraverso decenni di ricerca fondamentale. Negli anni ’70, i ricercatori dell’UCLA (University of California, Los Angeles), finanziati dalla National Science Foundation (NSF), un’agenzia governativa statunitense che supporta la ricerca scientifica, e dalla DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), un’agenzia del Dipartimento della Difesa USA che sviluppa tecnologie innovative, iniziano a esplorare i primi tentativi di comunicazione basata sull’EEG (elettroencefalogramma), una tecnica che misura l’attività elettrica del cervello attraverso elettrodi posizionati sul cuoio capelluto. Negli anni ’90 si raggiungono importanti traguardi tecnici, come l’Utah electrode array, un dispositivo composto da una griglia di microelettrodi che permette di registrare segnali neurali con alta precisione. Nel 1998, i primi impianti cerebrali vengono inseriti in pazienti paralizzati, consentendo di leggere direttamente l’attività del cervello. Negli anni 2000, cresce l’interesse per la simulazione del cervello, come previsto dal futurista Ray Kurzweil, che ipotizza un futuro in cui la mente umana si fonderà con la tecnologia. Nello stesso periodo, nuove aziende come Emotiv e BrainCo iniziano a sviluppare neurotecnologie per il pubblico, come caschi EEG per applicazioni non mediche, ad esempio giochi o monitoraggio mentale. Questo periodo crea le basi per una convergenza tra neuroscienze, informatica e intelligenza artificiale (AI), aprendo la strada a iniziative commerciali che mirano a integrare la cognizione umana con le macchine attraverso dispositivi neurali sempre più piccoli e precisi.
Il percorso, iniziato con dispositivi come il BioLink Implantable Telemetry System nel 1999, è culminato nei recenti sviluppi di Neuralink.
Una Timeline dal Biolink verso il Neurolink trovate qui https://timelines.issarice.com/wiki/Timeline_of_Neuralink
Mentre Elon Musk e Neuralink dominano i titoli per i loro impianti cerebrali invasivi e trial umani, la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), l’agenzia del Dipartimento della Difesa USA che finanzia ricerche ad alto rischio, continua a essere un motore silenzioso e influente nel campo delle interfacce neurali (o brain-computer interfaces, BCI). Dal 1970, DARPA ha investito centinaia di milioni di dollari in oltre 40 programmi, spesso con budget da 50-100 milioni per 4-5 anni, focalizzandosi su applicazioni militari come il controllo di droni o robot via pensiero.
Molto preoccupanti sono le ricerche condotte dalla DARPA su nanoparticelle utilizzate per interfacce cervello al posto di microimpianti. https://www.youtube.com/watch?v=ZTFWLsxXxPY
Il documento: BioLink Implantable Telemetry System (BITS)
https://www.academia.edu/129255652/The_Biolink_Implantable_Telemetry_System
Traduzione dell’Abstract
La maggior parte delle applicazioni di biotelemetria gestisce velocità di dati moderate per segnali biologici. Pochi hanno studiato il problema della trasmissione dati transcutanea alle velocità richieste dal sistema di biotelemetria avanzato per le scienze della vita della NASA (LS-ABTS). La telemetria impiantabile elimina i problemi legati alla rottura dei cavi attraverso la pelle e consente esperimenti su soggetti svegli e non vincolati. Il nostro obiettivo è costruire un trasmettitore RF a bassa potenza nella banda 174-216 MHz, adatto per biosensori e uso impiantabile a corto raggio. Il sistema di telemetria impiantabile BioLink (BITS) è composto da tre unità principali: un modulo dati analogico (ADM), un modulo trasmettitore di telemetria (TTM) e un modulo ricevitore di comandi (CRM). BioLink incorpora tecniche innovative a basso consumo per implementare un trasmettitore RF digitale monolitico che opera a 100 kbps, utilizzando la modulazione QPSK nella banda ISM 174-216 MHz. Poiché l’ADM sarà specifico per ogni applicazione, ci siamo concentrati sulla risoluzione dei problemi legati all’implementazione monolitica del TTM e del CRM, e questo è il fulcro di questo rapporto. Viene presentata un’architettura basata su un sintetizzatore a loop di blocco di frequenza (FLL) e un discriminatore di frequenza differenziale che elimina la necessità di un divisore di frequenza. È stata anche sviluppata una tecnica di modulazione automatica adatta a un’implementazione a basso consumo. È stata eseguita una simulazione completa a livello di sistema dell’FLL e sono stati determinati i parametri del filtro del loop. L’antenna impiantabile è stata progettata, simulata e costruita. Viene proposto anche un involucro per l’impianto compatibile con i requisiti ABTS. Un ampio lavoro svolto a 200 MHz in tecnologia CMOS da 0.5 µm ha dimostrato la fattibilità dell’integrazione dei circuiti del trasmettitore RF in un singolo chip. Il modello di rumore di fase di Hajimiri è stato utilizzato per ottimizzare il VCO per un consumo minimo di potenza. Due chip di test sono stati fabbricati in un processo CMOS a 0.5 µm, 3V. Il rumore di fase misurato per un VCO a oscillatore ad anello da 1.5 mW, 200 MHz è di -80 dBc/Hz a un offset di 100 kHz, mostrando un buon accordo con la teoria. Proponiamo anche una nuova architettura di ricevitore superregenerativo per implementare il ricevitore di comandi. La semplicità, il basso costo e il basso consumo energetico del ricevitore superregenerativo lo rendono la scelta ideale per comunicazioni dati a corto raggio, controllo remoto e automazione domestica. Presentiamo il progetto di un ricevitore AM superregenerativo implementato in tecnologia CMOS da 0.5 µm che opera a 433.92 MHz e dissipa solo 300 µW. Il lavoro futuro comporta la progettazione dettagliata a livello di transistor dell’FLL e del ricevitore superregenerativo e un’implementazione monolitica di un ricetrasmettitore impiantabile in tecnologia CMOS da 0.5 µm.
IL CHIP IMPIANTATO NEL FILM DI FANTASCIENZA
La fantascienza ha esplorato il concetto di interfacce cervello-computer (Neuralink) da decenni. Molti film del passato (diciamo pre-2010) hanno anticipato impianti neurali per controllare macchine, caricare dati nel cervello o creare realtà virtuali. Ecco una selezione dei più iconici, in ordine cronologico, con un breve riassunto di come trattano la tecnologia:
Anno | Film | Come appare la tecnologia |
1981 | Fuga da New York | Un chip impiantato nel collo di Snake Plissken per controllare le sue azioni a distanza, come un “localizzatore forzato” nel cervello. |
1982 | Blade Runner | Replicanti con memorie impiantate artificialmente nel cervello, esplorando l’identità e i confini tra umano e artificiale. |
1983 | Brainstorm | Un dispositivo registra e riproduce esperienze sensoriali direttamente nel cervello, portando a visioni di “upload” della coscienza. |
1989 | The Lawnmower Man | Realtà virtuale e interfacce neurali che accelerano l’evoluzione mentale, con un esperimento che trasforma un uomo in un essere digitale. |
1992 | The Lawnmower Man 2: Beyond Cyberspace | Sequel con impianti cerebrali per connettersi a una rete globale, anticipando il “cyberspazio” controllato dal pensiero. |
1995 | Johnny Mnemonic | Keanu Reeves ha un impianto cerebrale per immagazzinare e trasmettere dati come un “corriere umano”, con rischi di sovraccarico mentale. |
1999 | The Matrix | Jack neurali per connettersi a una simulazione totale, controllando il corpo e la mente in un mondo virtuale. |
2002 | Minority Report | Interfacce gestuali e neurali per prevedere crimini, con elementi di lettura del cervello per interfacce intuitive. |
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