Avatar digitale e IA, così una donna paralizzata è tornata a parlare

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Una donna paralizzata da 18 anni è tornata a parlare ed esprimere le sue emozioni grazie a un avatar che sfrutta l’intelligenza artificiale. Tramite oltre 200 elettrodi impiantati sulla superficie del cervello, un’interfaccia con il computer ne interpreta l’attività, trasformandola in parole ed espressioni del volto. Ann Johnson, ex insegnante e pallavolista 47enne del Canada, è così nuovamente in grado di sorridere, mostrare sorpresa e persino accigliarsi. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, rappresenta un grande passo avanti per la ricerca scientifica, che spera di restituire nuova autonomia nel linguaggio anche a chi soffre di Sla. «Vogliamo ripristinare una comunicazione completa», ha spiegato al Guardian il professore Edward Chang dell’Università della California, principale autore della ricerca. «Questi progressi ci portano un passo più vicini alla soluzione». Ripristinata persino la voce originale della donna, sfruttando il filmato del suo matrimonio.

Un'interfaccia cervello-computer traduce i segnali cerebrali in parole tramite l'intelligenza artificiale. Come funziona l'avatar digitale.
Ann Johnson durante i test del sistema IA (California University, Twitter).

Avatar digitale e intelligenza artificiale, come funziona il nuovo sistema

Grazie al nuovo software, Ann riesce a intavolare brevi conversazioni al ritmo di 78 parole al minuto, circa la metà rispetto a un individuo sano. Per farlo sfrutta la tecnica dell’elettrocorticografia, la lettura dell’attività elettrica del cervello prodotta quando si formulano frasi o si mostrano espressioni sul viso. I segnali sono rilevati da una griglia di 253 elettrodi, posizionati a diretto contatto con la zona della corteccia cerebrale responsabile della comunicazione. L’impianto è poi connesso tramite un cavo a un computer, dove sfrutta un sofisticato sistema di intelligenza artificiale per creare un avatar digitale che la rappresenti al meglio. L’IA interpreta i processi motori di bocca, mascella, labbra, laringe e lingua, riuscendo a riprodurre i suoni che danno vita alle parole. «È un vero e proprio alfabeto», ha spiegato al New York Times il dottor David Moses, che ha partecipato allo studio.

Il computer ha appreso 39 suoni distinti e, utilizzando un modello linguistico simile a ChatGPT, li traduce con discreta precisione in frasi di senso compiuto. La tecnologia non è ancora perfetta tanto che, come hanno spiegato gli scienziati al Guardian, l’avatar una volta su quattro commette qualche errore. Tuttavia, grazie al machine learning e all’apprendimento automatico, il sistema IA migliora un test dopo l’altro e presto sarà in grado di soddisfare le esigenze di Ann senza sbagliare nemmeno una volta. «Siamo a un punto di svolta», ha dichiarato Nick Ramsey dell’Università di Utrecht. «Un salto senza precedenti che permetterà a tutti di ritrovare autonomia e piacere della vita». Grazie all’avatar digitale, Ann ha potuto parlare con suo marito persino tramite la sua voce originale. Il software ha infatti analizzato il suo discorso del matrimonio grazie al filmato delle nozze e ora riesce a replicare toni e cadenza.

Non solo Ann Johnson, in Svizzera un paraplegico è tornato a camminare

Un’interfaccia simile a quella utilizzata per Ann ha permesso, nel maggio 2023, a un 40enne olandese di riacquistare l’uso delle gambe dopo 12 anni. Gert-Jan Oksam subì un infortunio spinale a seguito di un brutto incidente stradale in Cina nel 2011, rimanendo paralizzato. Grazie a una ricerca dell’Università di Losanna, in Svizzera, è tornato nuovamente a camminare con l’aiuto di stampelle o deambulatore. Come nel caso di Ann, alcuni elettrodi impiantati sulla corteccia cerebrale, in questo caso responsabile del movimento, creano quello che gli scienziati chiamano «ponte digitale» fino alla colonna vertebrale. Alcuni neurostimolatori decodificano l’intenzione del paziente e mandano i segnali a un dispositivo sulla schiena via wireless. Quest’ultimo lo traduce in stimoli che attivano i muscoli delle gambe. «Mi sento come un bambino», aveva detto alla Bbc. «È stata dura, ma ora posso bere una birra con un amico. Un piacere di cui pochi si rendono conto».