Archivio per la categoria ‘cyborg’

Gli animali vengono spesso impiegati per aiutare l’uomo, grazie ai loro sensi raffinati. Nei terremoti per cercare i superstiti, per scovare esplosivi o sostanze illecite, o semplicemente per andare a tartufi. Questi sono solo alcuni esempi, ma la ricerca tecnologica si è sempre impegnata per carpire il segreto della sensibilità animale e poterlo riprodurre con mezzi meccanici. E’ il caso del bio-sonar dei pipistrelli, un sistema perfetto, ancora oggi studiato nei laboratori che cercano di migliorare i moderni sonar militari. Gli esempi offerti dalla natura sono innumerevoli.

Una soluzione per poter adoperare i sensi espansi degli animali arriva dalla neuroscienza. Collegando degli innesti direttamente al cervello degli animali, possiamo controllarne i movimenti con un radiocomando. In questo modo i cyber-animali possono essere usati per gli scopi più svariati, sfruttando tutta la loro potenza biologica.

Ma qual è il limite della sperimentazione? E’ un discorso delicato che suscita un vespaio etico.

Le immagini che seguono potrebbero urtare la vostra sensibilità. Siete avvertiti.

Nel 1964 il neuroscienziato Josè Delgado (scomparso il 15 settembre 2011) fece un esperimento pionieristico. Studiando il cervello si chiese se fosse possibile inibire la ferocia innata dei tori. Tramite un innesto di elettrodi nell’area del cervello responsabile dei movimenti e dell’aggressività dell’animale, il Professor Delgado trasmetteva segnali radio che potevano domare il toro. Ecco il risultato:

Il Dottor John Chapin studia il cervello dei topi da oltre vent’anni con lo scopo di creare un’interfaccia animale-macchina. Il risultato è il robot-topo radiocomandato. Stimolando i baffi destri  il topo gira a destra, stimolando quelli sinistri gira a sinistra. Il topo ha la libertà di scelta, ma se fa come gli viene ordinato riceve un impulso nella zona del cervello che stimola il piacere.

Ecco come funziona l’innesto:

Uno dei progetti più sensazionali degli ultimi anni viene dal DARPA: gli insetti-spia radiocomandati. Ho tradotto la spiegazione del programma HI-MEMS direttamente dal loro sito. Lascio a voi ogni commento…

HYBRID INSECT MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS (HI-MEMS)

Le api sono state addestrate per localizzare mine e armi di distruzione di massa attraverso il loro olfatto. Il programma Hybrid Insect Micro Systems (HI-MEMS) è volto a sviluppare la tecnologia per fornire il controllo sulla locomozione degli insetti, così come le redini sono necessarie per un efficace controllo della locomozione di un cavallo.

Le tecnologie derivate da HI-MEMS permeteranno molte funzionalità robotiche a basso costo, impattando lo sviluppo dei sistemi di difesa autonomi del futuro. La realizzazione dei cyborg fornirà piattaforme compatte che utilizzeranno sistemi biologici altamente efficienti, sviluppati nel corso di milioni di anni di evoluzione. Le piattaforme HI-MEMS estenderanno la durata e miglioreranno la capacità delle missioni microrobotiche, grazie all’efficienza combinata dell’accumulo di energia biochimica (grasso) e bio-attuatori (muscoli) rispetto al metodo tradizionale di conservazione di energia chimica (batteria) e attuatori (motori).

La tecnologia di base sviluppata in questo progetto servirà anche come strumento biologico per capire e controllare lo sviluppo degli insetti, aprendo nuovi orizzonti nella nostra comprensione dello sviluppo dei tessuti e fornendo nuovi percorsi tecnologici per sfruttare i sensori naturali e la generazione di energia degli insetti.

Il programma HI-MEMS è finalizzato allo sviluppo di interfacce strettamente collegate tra macchine-insetti collegando carichi elettronici ai muscoli o ai sistemi neurali durante le prime fasi della metamorfosi. Dal momento che la maggior parte dello sviluppo dei tessuti negli insetti si verifica nelle ultime fasi della metamorfosi, la crescita dei nuovi tessuti attorno al MEMS tenderà a guarire formando un’affidabile e stabile interfaccia tessuto-macchina.

Lo scopo dell’innesto MEMS sarà quello di guidare la locomozione dell’insetto, determinare la sua posizione ed estrarre l’energia per gestire i sistemi elettronici.

Il controllo della locomozione degli insetti sarà studiato usando diversi approcci, come l’eccitazione elettrica diretta muscolare, la stimolazione elettrica dei neuroni, la stimolazione elettromeccanica delle cellule sensoriali degli insetti e la presentazione di stimoli ottici con presentazioni visive micro-ottiche. Anche l’estrazione di energia sarà studiata usando diversi approcci, compresi i convertitori termo-elettrici, generatori risonanti piezoelettrici e magnetici e raccoglitori di energia a banda larga non risonanti.

Le ultime notizie che ho trovato riguardo il progetto HI-MEMS risalgono al 2009. Forse gli insetti-spia ci stanno già osservando. Maledette zanzare!

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Una donna paralizzata riesce ancora a controllare il cursore sul monitor di un computer con i suoi pensieri, 1000 giorni dopo aver impiantato un minuscolo dispositivo elettronico nel suo cervello. La realizzazione dimostra per la prima volta l’affidabilità degli impianti cervello-macchina.

La donna, a cui i ricercatori si riferiscono con lo pseudonimo S3, ha avuto un ictus a metà degli anni ’90 che le ha causato una paralisi di tutti e quattro gli arti e delle corde vocali.

Nel 2005, i ricercatori della Brown University in Providence, Rhode Island, il Providence VA Medical Center e il Massachusetts General Hospital di Boston hanno impiantato un minuscolo apparato di elettrodi di silicio nel cervello di S3, per aiutarla a comunicare meglio con il mondo esterno.

Il chip fa parte del sistema BrainGate, che include una combinazione di hardware e software per riconoscere e guidare i segnali elettrici direttamente provenienti dai neuroni del cervello adibiti al movimento.

Gli elettrodi decodificano questi segnali  permettendo così alle persone paralizzate di controllare strumenti esterni come computer, sedie a rotelle e arti bionici.

In uno studio appena pubblicato, i ricercatori dicono che nel 2008 (1000 giorni dopo l’impianto) S3 ha dimostrato l’affidabilità e la resistenza dell’innesto eseguendo due differenti esercizi “punta e clicca”, semplicemente pensando di muovere il cursore con la sua mano.

Il primo compito consisteva nel riuscire a muovere il cursore verso degli obiettivi su una circonferenza, selezionandone uno alla volta. Il secondo esercizio richiedeva la capacità di seguire e cliccare dei bersagli che si muovevano sullo schermo.

L’obiettivo dei ricercatori era di dimostrare la durabilità effettiva di questi impianti, consapevoli del fatto che i risultati sono più che incoraggianti. Non si vede traccia di incompatibilità tra i chip e i neuroni. Anzi, visto che nel frattempo la tecnologia si è evoluta, i prossimi sistemi impiantati nel cervello saranno ancora più sensibili e performanti.

Ancora una volta torniamo alle sperimentazioni di Kevin Warwick, il motivo che mi ha spinto ad aprire questo blog…

In questo articolo vi avevo parlato degli occhi bionici. C’è un aggiornamento importante. Presto uno di quei modelli arriverà sul mercato! L’Argus II è una protesi della retina che dopo vent’anni di ricerche e sviluppi ha finalmente ricevuto l’approvazione per l’utilizzo clinico e commerciale in Europa! Le persone con malattie degenerative agli occhi avranno la possibilità di comprare un impianto che potrebbe restituire la vista almeno in parte.

Robert Greenberg, il presidente di Second Sight, la compagnia californiana che ha sviluppato il dispositivo, dice: “E’ l’inizio di un’era in cui la vista sarà restaurata a livelli sempre più sorprendenti”.

Argus II cattura le immagini attraverso una videocamera montata su un paio di occhiali e le trasmette wireless in un chip impiantato vicino alla retina. Gli elettrodi stimolano le cellule della retina, producendo la luce nel campo visivo del paziente.

Argus II costerà attorno ai 115.000 dollari e all’inizio sarà disponibile attraverso un piccolo numero di cliniche in Svizzera, Francia e Inghilterra.

romanzo transumanista

Pubblicato: 08/03/2011 in cyborg, libri, singolarità

Bruno Lenzi (che abbiamo già conosciuto in questo articolo) mi ha mandato un nuovo consiglio. Anch’io mi unisco alla promozione, in quanto ho conosciuto personalmente l’autore del libro citato e lo sto leggendo con grande passione…

 

Molto volentieri rilancio un’iniziativa fresca e molto promettente avviata dal prolifico Francesco Verso. Come tutti sappiamo informarsi sui nostri temi da un punto di vista tecnico e scientifico è sicuramente interessante, ma lasciarsi andare a momenti di relax leggendoli in un racconto è altrettanto importante.
L’ideatore (nonchè autore dei romanzi/racconti) non è certo sconosciuto nel settore: il suo libro E-Doll nel 2009 ha vinto il premio Urania, dopo averlo sfiorato nel 2004.
Sul suo sito nella sezione apposita è possibile scaricare due racconti e i primi 2 capitoli dei suoi romanzi (sia in inglese che in italiano).
Durante il Singularity Summit di qualche giorno fa ho avuto modo di approfondire lo spirito del progetto, che ripropongo qui (riassumo liberamente): l’idea di fondo è quella di ribaltare il concetto di prezzo e responsabilizzare i lettori, nel senso che se la lettura piace, è possibile spedire una donazione libera tramite PayPal. Ciò è dovuto ad un forte credo nella formula open-source o meglio open-price che certamente è molto rischiosa, ma d’altronde i cambi di paradigma richiedono a volte il percorrere strade non sicure! Realtà simili internazionali ci sono (vedasi autori che si autopubblicano su Amazon), ma con quest’iniziativa si vuole andare oltre, ribaltando il concetto di prezzo (non top-down ma bottom-up) e darlo in “regalo” ai lettori…
Forse un giorno si arriverà a una nuova specie di mecenatismo web diffuso? Non possiamo dirlo, di certo Francesco non è un corsaro dell’editoria bensì un artigiano della parola che offre idee su cui riflettere.

Invito tutti i lettori interessati a leggere o perlomeno visitare il sito, Francesco provvederà ad aggiornare mensilmente i risultati di questo esperimento (che resti tra noi, io stesso in questo momento sto finendo E-Doll :))

Il braccio bionico che avete visto in questo video di NewScientist è interamente controllato dalla mente di Jesse Sullivan, l’uomo che lo indossa. E’ stato sviluppato dall’ingegnere biomeccanico Todd Kuiken e dal suo team della Northwestern University. Il braccio legge gli impulsi nervosi del torace e li traduce in un movimento di complessa abilità, come la capacità di afferrare una pallina o usare un martello. La tecnologia dei dispositivi controllati dalla mente sta facendo enormi passi in avanti. Davvero affascinante!

Quello che vi propongo oggi è un documentario importante che i transumanisti conoscono molto bene. E’ andato in onda su rai tre il 15 novembre 2006, all’interno del programma “C’era una volta…”. Parla del futuro dell’uomo e la nascita del postumano secondo i transumanisti. Dopo la sua messa in onda si sono scatenate molte discussioni su internet, e se lo vedrete capirete il perchè. Ho deciso di pubblicarlo dopo numerose segnalazioni e ritengo opportuno parlarne anche su questo blog.

Devo sottolineare che l’associazione transumanisti italiani si è scissa in due gruppi per motivi politici ed è nato il network transumanista italiano. In pratica l’AIT ha preso una svolta sovrumanista, cosa che a molti transumanisti non è piaciuta…

L’OCCHIO BIONICO

Pubblicato: 16/02/2011 in cyborg, le vostre segnalazioni

Da qualche anno si intensificano le ricerhe internazionali per cercare di ridare speranza a chi è affetto da processi degenerativi all’apparato visivo.

Il concetto alla base delle sperimentazioni è semplice: inserire nell’occhio un chip che converte la luce in impulsi elettrici che vengono immessi nel nervo ottico dietro la retina… La realizzazione invece, è una delle imprese più difficili del nostro secolo.

I primi tentativi prevedevano l’uso di ingombranti videocamere esterne, in seguito sostituite da microcamere montate su degli occhiali. Ma il nuovo strepitoso progetto su cui sta lavorando il team tedesco dell’Università di Tuebingen, con l’aiuto dei colleghi statunitensi, sta testando con successo un chip che non necessità più di una videocamera esterna.

Il chip inserito nella retina è una piastrina grande 3 millimetri quadrati e spessa un decimo di millimetro, contenente 1500 diodi fotosensibili in grado di trasformare gli impulsi luminosi in segnali nervosi, trasferire questi ultimi al nervo ottico e quindi al cervello. Nel giro di tre anni la retina artificiale sarà testata su alcune decine di pazienti in Europa e, se approvata, potrà entro cinque anni fare il suo ingresso definitivo in campo clinico.

Ecco l’emozionante video in cui si vede un paziente finlandese in grado di leggere il suo nome per la prima volta, dopo aver perso la vista 10 anni  fa:

Qui, qui e qui potete vedere l’esperimento completo.

Questi invece sono i modelli precedenti… Altrettanto importanti:

Grazie a Steve 74.