La Cina sta costruendo un'industria di interfaccia cervello-computer

In un documento politico pubblicato questo mese , la Cina ha manifestato la sua ambizione di diventare leader mondiale nelle interfacce cervello-computer , la stessa tecnologia che Neuralink di Elon Musk e altre startup statunitensi stanno sviluppando.

Le interfacce cervello-computer, o BCI, leggono e decodificano l'attività neurale per tradurla in comandi. Poiché forniscono un collegamento diretto tra il cervello e un dispositivo esterno, come un computer o un braccio robotico, le BCI hanno un enorme potenziale come dispositivi di assistenza per persone con gravi disabilità fisiche.

Negli Stati Uniti, negli ultimi anni, Neuralink , Synchron , Paradromics e altre aziende hanno iniziato a commercializzare le interfacce BCI. Ora, la Cina vanta diverse aziende BCI nazionali e il suo governo sta dando priorità allo sviluppo di questa tecnologia.

Redatto congiuntamente a luglio da sette dipartimenti del governo cinese, tra cui il Ministero dell'Industria e dell'Informazione Tecnologica, la Commissione Nazionale per la Salute e l'Accademia Cinese delle Scienze, il nuovo documento politico delinea una tabella di marcia affinché la Cina raggiunga traguardi rivoluzionari nella tecnologia BCI entro il 2027 e costruisca un'industria competitiva a livello internazionale entro il 2030.

"Sappiamo che la Cina è abile nel tradurre la ricerca di base in applicazioni pratiche e nella commercializzazione. Lo abbiamo visto in altri settori, come il fotovoltaico e le auto elettriche. Ora la BCI è un altro settore in cui questo sarà fondamentale", afferma Max Riesenhuber, professore di neuroscienze e codirettore del Center for Neuroengineering presso il Georgetown University Medical Center, che ha pubblicato una ricerca sugli sviluppi della BCI in Cina.

"Il documento delinea davvero l'intero spettro di attività necessarie per diventare un leader nel BCI, non solo nella ricerca, ma anche nel renderlo effettivamente accessibile al grande pubblico", afferma.

La ricerca sulle BCI risale agli anni '70, ma per decenni la tecnologia si è rivelata troppo complessa e inaffidabile per applicazioni pratiche. Neuralink e i suoi concorrenti statunitensi mirano a migliorare il design e le prestazioni delle prime BCI per realizzare prodotti utili per i pazienti.

L'incursione della Cina nella ricerca sulle BCI è arrivata più tardi, ma il Paese sta rapidamente recuperando terreno rispetto agli Stati Uniti. Diverse aziende e istituti di ricerca in Cina hanno testato con successo gli impianti BCI su pazienti, dimostrando che le persone con paralisi possono muovere un cursore sullo schermo di un computer, azionare un braccio robotico e digitare i propri pensieri. L'anno scorso, il governo cinese ha pubblicato linee guida etiche per l'uso delle BCI. Ora, il suo documento politico delinea una tabella di marcia per accelerare lo sviluppo di questi dispositivi. Delinea 17 passaggi specifici, che includono la creazione di chip migliori per catturare i segnali cerebrali, il miglioramento del software per decodificare tali segnali, la standardizzazione della tecnologia BCI e l'istituzione di capacità produttive.

"Il governo cinese ha sempre sostenuto le tecnologie innovative", afferma Phoenix Peng, cofondatore e CEO di NeuroXess, un'azienda di BCI con sede a Shanghai. "Credo che, dal punto di vista del governo, questa politica significhi che la tecnologia BCI sia già passata dal livello concettuale a quello di prodotto finale".

Afferma che NeuroXess ha impiantato il suo dispositivo in sei pazienti paralizzati. In tre di questi pazienti, il dispositivo è stato utilizzato per decodificare accuratamente il linguaggio cinese. Per gli altri, ha permesso il controllo mentale dei dispositivi digitali.

Considerati questi e altri recenti traguardi, Peng afferma che è realistico pensare che almeno un sistema BCI possa ottenere l'approvazione in Cina entro il 2027.

Minmin Luo, direttore del Chinese Institute for Brain Research (CIBR) di Pechino, concorda sul fatto che il Paese sia sulla buona strada per raggiungere gli obiettivi stabiliti dal nuovo documento politico. "Si tratta fondamentalmente di un progetto ingegneristico, con obiettivi non così ambiziosi. Ci sono già così tante persone che ci lavorano", afferma.

Luo è il capo scienziato di NeuCyber ​​NeuroTech, una spin-off di CBIR, che ha sviluppato un chip cerebrale delle dimensioni di una moneta chiamato Beinao-1 e finora lo ha impiantato in cinque persone. "Abbiamo osservato un'eccellente sicurezza e stabilità nelle nostre valutazioni cliniche", afferma.

I pazienti, paralizzati, sono ora in grado di muovere il cursore del computer e di navigare tra le app degli smartphone, afferma Luo. Il team prevede di impiantare un sesto paziente entro la fine di agosto.

"Riteniamo che in Cina ci sia un significativo bisogno insoddisfatto di tecnologie BCI assistive", afferma. Stima che almeno 1-2 milioni di pazienti nel Paese potrebbero beneficiare delle BCI per scopi assistenziali e riabilitativi.

Oltre a questi utilizzi, il documento normativo illustra altre applicazioni mediche. Afferma che le BCI potrebbero essere utilizzate per monitorare e analizzare l'attività cerebrale in tempo reale, contribuendo potenzialmente a prevenire o ridurre il rischio di alcune patologie cerebrali. Approva inoltre applicazioni per i consumatori, come il monitoraggio dello stato di allerta del conducente. Il documento afferma che una BCI indossabile potrebbe fornire avvisi tempestivi in ​​caso di sonnolenza, mancanza di attenzione e tempi di reazione lenti, contribuendo a ridurre la probabilità di incidenti stradali.

"Penso che i prodotti BCI non invasivi avranno un enorme impulso di mercato in Cina, perché la Cina è il più grande paese produttore di elettronica di consumo", afferma Peng.

Alcune aziende statunitensi, tra cui Emotiv e Neurable, hanno iniziato a vendere dispositivi indossabili per uso domestico che utilizzano l'elettroencefalografia, o EEG, per catturare le onde cerebrali attraverso il cuoio capelluto. Ma i dispositivi sono ancora costosi e non hanno ancora avuto un successo più ampio.

Nel frattempo, il documento politico cinese promuove la produzione di massa di dispositivi non impiantabili in varie forme: dispositivi frontali, dispositivi per la testa, dispositivi auricolari, auricolari, caschi, occhiali e cuffie. Propone inoltre di sperimentare BCI in alcuni settori per la gestione della sicurezza, come la movimentazione di materiali pericolosi, l'energia nucleare, l'estrazione mineraria e l'elettricità. Il documento suggerisce che i BCI potrebbero fornire allerte tempestive per eventi sul posto di lavoro come bassi livelli di ossigeno, avvelenamento e svenimento.

Mentre le nuove linee guida politiche creano una rivalità tra Cina e Stati Uniti nel settore delle biotecnologie, Peng intravede spazio per una collaborazione transnazionale tra imprenditori. "Possiamo collaborare come società per costruire qualcosa per i pazienti, perché desiderano disperatamente che questa tecnologia offra loro una vita migliore", afferma. "Non vogliamo essere coinvolti in questioni geopolitiche. Vogliamo solo costruire qualcosa di utile per i pazienti".