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Medicina

Neuroingegneria, una nuova tecnologia traduce i pensieri in parole

Un nuovo sistema, basato sull’intelligenza artificiale, traduce in parole a voce alta i segnali cerebrali prodotti dal cervello mentre pensiamo. E potrebbe servire ai pazienti che non possono parlare. Lo studio dei neuroscienziati della Columbia University

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(foto: Yuichiro Chino via Getty Images)

Poter parlare senza parlare, soltanto pensando. Un nuovo dispositivo, sviluppato dai neuroscienziati della Columbia University, è riuscito a sviluppare una nuova tecnologia che trasferisce in linguaggio verbale i segnali prodotti dal cervello mentre pensa. Così il pensiero potrebbe essere in futuro tradotto in parole: uno strumento utile soprattutto per chi non può parlare, come pazienti con la sclerosi laterale amiotrofica o che hanno avuto un ictus. I risultati dello studio sono pubblicati su Scientific Reports.

Non è la prima volta che neuroscienziati rivolgono l’attenzione a sistemi per tradurre i pensieri in parole (anche scritte su schermo). Oggi algoritmi basati su sistemi di intelligenza artificiale hanno consentito di raggiungere questo obiettivo. In questo caso, però, i ricercatori hanno decodificato i segnali cerebrali associati alle parole, sia ascoltate che pensate, per tradurli in parole pronunciate ad alta voce.

Si tratta della stessa tecnologia di base utilizzata da Siri o Alexa, spiega Nima Mesgarani, che ha coordinato lo studio.

L’idea alla base è che ci sia un decoder, o meglio un vocoder, che trasferisce un pensiero in una parola. In generale, un vocoder – un termine che nasce dalla fusione dei vocaboli inglesi voice e decoder – è un dispositivo elettronico o un programma (uno strumento utilizzato nel settore delle telecomunicazioni) capace di codificare un segnale sonoro sulla base di parametri impostati attraverso un modello matematico.

I ricercatori hanno realizzato proprio questo strumento, insegnando al vocoder a “interpretare i pensieri”. Ricerche precedenti hanno mostrato che mentre le persone parlano – o anche immaginano di parlare e mentre ascoltano – nel cervello si attivano specifici percorsi (o pattern) cerebrali, riconoscibili se studia l’attività del cervello. Quest’attivazione corrisponde al segnale del cervello che gli autori intendevano decodificare.

Gli autori sono partiti da queste conoscenze per trovare un metodo per tradurre questi segnali in parole. Inizialmente avevano provato ad utilizzare modelli computazionali basati sull’analisi degli spettrogrammi, che sono rappresentazioni grafiche – visive – di frequenze sonore. Questi grafici sono simili a immagini che riproducono l’intensità del suono sulla base del tempo e della frequenza. Tuttavia questo approccio è fallito perché non è riuscito a produrre espressioni orali comprensibili.

Così gli autori hanno scelto una tecnologia diversa, basata appunto sull’uso del vocoder, insegnando al sistema a interpretare le rappresentazioni cerebrali. In questo caso, è stato chiesto a pazienti con epilessia, già operati, di ascoltare frasi pronunciate a voce alta da persone diverse, mentre i ricercatori analizzavano i percorsi cerebrali attivati. “Questi pattern neurali hanno addestrato il vocoder”, spiega Mesgarani.

Successivamente, i pazienti ascoltavano voci che pronunciavano le cifre da 0 a 9, mentre i ricercatori hanno registrato i segnali cerebrali, che venivano sottoposti all’attenzione del vocoder. Il vocoder interpretava i segnali e produceva suoni, che sono stati poi analizzati e ripuliti da un sistema di intelligenza artificiale. In particolare, gli autori hanno utilizzato una rete neurale artificiale, ovvero un modello computazionale costituito da neuroni artificiali ispirato ad una rete biologica. Dopo questa operazione, i ricercatori hanno ottenuto una voce robotica che recitava la sequenza di numeri.

“Abbiamo osservato che le persone riuscivano a capire e ripetere i suoni [senza parlare, ma con questo sistema ndr] il 75% delle volte”, sottolinea Mesgarani, “un risultato che è ben al di là di qualsiasi previsione precedente”. La sensibilità del vocoder, unita alla potenza della rete neurale ha riprodotto i suoni originariamente ascoltati dai pazienti con una precisione sorprendente.

Il prossimo passo, spiegano gli autori, sarà quello di provare a tradurre i pensieri collegati a parole e frasi più complesse e testare lo strumento sui segnali cerebrali prodotti da persone non solo mentre ascoltano ma anche mentre parlano o pensano di parlare. L’obiettivo ultimo è quello di poter sviluppare un dispositivo che i pazienti possano indossare ed utilizzare per parlare attraverso i pensieri.





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Wired

Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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Medicina

Amnesia immunitaria, il danno a lungo termine del morbillo

Nei bambini non vaccinati, il virus del morbillo causa la distruzione di una grossa percentuale del loro corredo di anticorpi, lasciandoli esposti per anni alle infezioni virali e batteriche

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Il virus del morbillo produce nei soggetti infettati una sorta di amnesia immunitaria: il loro organismo “dimentica” i patogeni che ha già incontrato, e poiché non li riconosce più rimane esposto a infezioni batteriche e virali. Lo rivela uno studio su campioni di sangue di 77 bambini non vaccinati colpiti dal virus nei Paesi Bassi.

L’analisi, pubblicata su “Science” da Michael Mina e Stephen Elledge dell’Howard Hughes Medical Institute di Boston, mostra che il morbillo ha eliminato dall’organismo dei piccoli gran parte degli anticorpi, le proteine che conservano la memoria dei patogeni incontrati in passato e sono perciò fondamentali per riconoscerli quando si presentano nuovamente.

Lo studio conferma i risultati di una precedente ricerca pubblicata nel 2015 sempre dal gruppo di Mina, in cui era emerso che il morbillo era in grado di sopprimere il sistema immunitario dell’organismo infettato per due o tre anni. Ciò è coerente con un dato epidemiologico rilevato negli ultimi decenni: i soggetti vaccinati contro il morbillo mostrano, a lungo termine, un’immunità estesa anche ad altre infezioni. Il dato suggerisce un effetto ad ampio spettro sul sistema immunitario, ma l’ipotesi finora non ha trovato conferma, ed è stata molto dibattuta tra immunologi e infettivologi.

Elledge e colleghi stavano perfezionando un test denominato VirusScan, in grado di identificare, da una sola goccia di sangue, tutti gli anticorpi in circolo, rilevando così con quali virus – dall’HIV all’influenza, fino all’herpes – è entrato in contatto un soggetto.

Nel corso dell’analisi, i ricercatori hanno analizzato i campioni di sangue di bambini non vaccinati appartenenti a una comunità di protestanti ortodossi dei Paesi Bassi, colpita da un’epidemia di morbillo nel 2013. Gli autori hanno così potuto analizzare il sistema immunitario prima e dopo l’infezione.

Il test ha rilevato come previsto la presenza di anticorpi contro il morbillo. Ma gli altri anticorpi sembravano scomparsi: i bambini avevano perso tra l’11 e il 73 per cento del loro corredo immunologico, a seconda della gravità dell’infezione. Il risultato è stato confermato, con dati ancora più evidenti, da un’analoga sperimentazione sui macachi.

“Il virus è molto più dannoso di quanto pensassimo: ora sappiamo che l’infezione è un rischio a lungo termine per chi ne è colpito”, ha concluso Elledge. “Ciò mette ancora più in risalto l’importanza della vaccinazione su larga scala”.





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Medicina

Il governo ha investito 60 milioni su una terapia anticancro. Ecco di cosa si tratta

Lo ha dichiarato il ministro della Salute, Roberto Speranza, illustrando davanti alle Commissioni congiunte di Senato e Camera le linee programmatiche del suo dicastero.

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“Il governo ha deciso di investire 60 milioni di euro sulle terapie CAR-T, 10 milioni per ciascuna delle 6 officine farmaceutiche”. Lo ha dichiarato il ministro della Salute, Roberto Speranza, illustrando davanti alle Commissioni congiunte di Senato e Camera le linee programmatiche del suo dicastero. Ma di cosa si tratta?

La terapia a base di cellule CAR-T consiste nella manipolazione genetica delle cellule del sistema immunitario per renderle in grado di individuare e contrastare efficacemente le cellule tumorali. In particolare, “CAR-T cells”, sono linfociti del paziente “educati geneticamente” a cercare, riconoscere e eliminare le cellule di leucemia o linfoma, dalle quali il paziente è affetto.

La tecnica Car-T utilizza cellule ottenute dal sangue, del paziente stesso o di un donatore volontario, e modificate geneticamente in laboratorio, con le metodiche dell’ingegneria molecolare. Questa procedura, estremamente delicata, va condotta in un laboratorio adeguatamente attrezzato e dedicato. Le cellule, opportunamente modificate, possono essere re-iniettate nell’organismo malato, dove potranno svolgere l’attività terapeutica desiderata e programmata.

Questo è quello che fa “tisagenlecleucel”, la terapia cellulare di Novartis, l’unica oggi disponibile. Tisagenlecleucel è l’unico CAR-T a essere indicato in bambini e ragazzi con Leucemia Linfoblastica Acuta (LLA) a cellule B e in adulti con Linfoma diffuso a grandi cellule B (DLBCL), che siano diventati resistenti alle altre terapie, o nei quali la malattia sia ricomparsa dopo una risposta ai trattamenti standard. Una nuova occasione per questi pazienti con forme aggressive di tumori ematologici per i quali non vi sarebbero più altre opzioni di cura.

Si tratta infatti di un “trattamento vivo”, una immunoterapia cellulare autologa, prodotta a partire dai linfociti T del paziente, riprogrammati per identificare ed eliminare le cellule esprimenti CD19, in modo altamente personalizzato. Tisagenlecleucel è infatti in grado di restituire al sistema immunitario del paziente, attraverso un processo altamente personalizzato per ogni individuo, la sua naturale capacità di riconoscere ed eliminare le cellule tumorali. Con tecniche di ingegneria genetica si inserisce un gene nei linfociti T che così esprimeranno il recettore chimerico per l’antigene (CAR -Chimeric Antigen Receptor).





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Panzironi a processo per esercizio abusivo della professione medica. Rischia fino a tre anni

Dopo numerose censure e sanzioni di Antitrust e Agcom, Adriano Panzironi rischia ora fino a 3 anni di carcere per esercizio abusivo della professione medica

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Dopo numerose censure e sanzioni di Antitrust e Agcom, Adriano Panzironi rischia ora fino a 3 anni di carcere per esercizio abusivo della professione medica. Il giornalista (attualmente sospeso dall’Ordine dei giornalisti) è l’inventore di “Life120”, un regime alimentare quasi totalmente privo di carboidrati e basato su integratori venduti dalla sua stessa società. La denuncia alla procura della Repubblica è stata fatta lo scorso anno dall’Ordine del Medici di Roma.

Secondo Antonio Magi, presidente dell’Ordine romano dei medici di Roma, non si può consigliare un regime alimentare senza avere visitato una persona, senza conoscere le eventuali patologie e le sue problematiche. Il rischio è di consigliare alimenti non compatibili con lo stato di salute. Adesso un giudice ha accolto l’esposto contro Panzironi.

Adriano Panzironi ha un’ampia visibilità su media locali e nazionali e conduce la trasmissione televisiva “Il Cerca Salute” su alcune emittenti locali, dove lascia intendere di poter vivere 120 anni e curare malattie come il diabete, l’Alzheimer e l’ipertensione seguendo i suoi consigli e utilizzando i suoi integratori.

Secondo una dichiarazione rilasciata  dal pubblico ministero Francesco Marinaro, Panzironi non è un dottore, nemmeno un dietologo, non è specializzato in scienze dell’alimentazione e pertanto i suggerimenti inerenti i suoi integratori potrebbero configurare il reato di esercizio abusivo della professione medica.





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