SOLUZIONI INVASIVE E NON INVASIVE PER INTERFACCE CERVELLO – COMPUTER
Un futuro che ci riguarda tutti.
La dott. ssa Tess Skyrme, Senior Technology Analyst presso IDTechEx, ha recentemente pubblicato l’articolo qui sotto.
Il mercato dell’interfaccia cervello-computer prospererà prima di Neuralink di Elon Musk ?
I titoli sono pieni di entusiasmanti annunci su
- nuove tecnologie di interfaccia cervello-computer in grado di leggere le nostre menti.
- Questi dati potrebbero essere utilizzati al posto dei touch screen dei telefoni o dei mouse dei computer per decodificare il nostro linguaggio e forse persino controllare sedie a rotelle o guidare automobili.
- Gran parte dell’attenzione dei media è rivolta a Neuralink di Elon Musk, l’azienda che sta sviluppando un “chip cerebrale” wireless invasivo.
Tuttavia, il destino del mercato cervello-computer è molto meno legato a questa specifica azienda di quanto molti possano immaginare.
In questo articolo, IDTechEx delineerà la concorrenza che Neuralink sta affrontando non solo da parte di altri sviluppatori di interfacce cervello-computer invasive, ma anche dall’ecosistema più consolidato di
- fornitori di soluzioni non invasive.
Ulteriori informazioni su tutti i player e le tecnologie trattati in questo articolo, insieme alle previsioni di mercato ventennali, sono disponibili nell’ultimo rapporto di IDTechEx sul mercato delle interfacce cervello-computer. https://www.idtechex.com/en/research-report/brain-computer-interfaces-2025-2045-technologies-players-forecasts/1024
Soluzioni invasive: non riguarda solo Neuralink
- Nell’ultimo decennio, sono state fondate diverse aziende che cercano di sviluppare soluzioni di interfacce cervello-computer invasive.
In effetti, comparativamente, Neuralink (fondata nel 2016) è arrivata tardi alla festa, seguendo attori come Blackrock Neurotech (2008), Synchron (2012), Onward Medical (2014) e Paradromics (2015).
- Ma questo ecosistema è stato ulteriormente spinto sotto i riflettori negli ultimi anni, poiché i loro livelli di finanziamento sono aumentati, con quasi 1,5 miliardi di dollari USA ora suddivisi tra gli attori principali.
Panorama dei finanziamenti degli attori BCI invasivi (dollari USA). Fonte: IDTechEx
Da un lato, la maggior parte degli attori sta proponendo approcci progettati per superare alcune sfide chiave con molte interfacce neurali esistenti.
- Ciò include l’aumento della longevità dell’impianto per evitare la necessità di interventi chirurgici ripetuti e ridurre al minimo i danni al tessuto cerebrale.
Ciò va di pari passo con la necessità di utilizzare materiali più morbidi e biocompatibili.
- Inoltre, molte interfacce esistenti vengono prodotte per stimolare il cervello piuttosto che misurare esclusivamente i segnali neurali e, in quanto tale, anche l’ottimizzazione dei progetti di nuova generazione per massimizzare il rapporto segnale/rumore è fondamentale. Infine, aumentare il numero di canali (o il numero di elettrodi) fa anche parte della proposta di valore per molti sviluppatori BCI.
Tuttavia, mentre molti di questi attori stanno reagendo allo stesso brief, le loro risposte variano in modo significativo. Ad esempio,
- Neuralink sta cercando di superare le barriere presentate dalla dipendenza da chirurghi specialisti, aprendo la strada allo sviluppo di un robot specializzato per impiantare un numero elevato di elettrodi ultra-sottili nel cervello.
- Nel frattempo, Blackrock continua a migliorare l’ormai consolidato array Utah per sviluppare un prodotto più flessibile e con un numero di canali ultra-elevato.
- Questi due leader differiscono anche (almeno pubblicamente) nella loro priorità di offrire soluzioni completamente wireless.
— Altri nello spazio sostengono che ridurre l’invasività abbia un valore maggiore.
Tra questi c’è Onward Medical, che sta perseguendo l’approccio ECoG (elettrocorticografia), che prevede che
- i sensori siano posizionati all’interno del cranio ma che siano a contatto solo con la superficie del cervello. Tuttavia, il loro sistema è ancora molto diverso da quello di Synchron, i cui stentrodi sono progettati per allacciare l’interno dei vasi sanguigni.
Negli anni a venire molti attori aumenteranno la loro attività di sperimentazione clinica e l’efficacia di questi vari approcci BCI negli esseri umani sarà messa alla prova.
Mentre ciò avviene, potremmo vedere più partnership e influenza dal ruolo di specialisti di materiali avanzati aumentare di importanza. Ciò è dimostrato dalle
- recenti attività di spin-out e start-up, come Axoft, che ha sviluppato un materiale dielettrico a base di perfluoropolietere 10.000 volte più morbido dell’incapsulamento in plastica rigida convenzionale.
Nel complesso, non riguarda solo Neuralink. Guardando al futuro,
- la pressione sta aumentando su molti attori per offrire una migliore qualità della vita a quei gruppi demografici che hanno realmente bisogno di BCI invasive di successo integrate in soluzioni di tecnologia assistiva per la comunicazione, la mobilità e l’inclusione sociale.
Soluzioni non invasive per la prossima generazione di dispositivi indossabili
Data l’entità del clamore che circonda le BCI invasive,
- è facile trascurare l’importanza delle loro controparti non invasive.
Non dimenticare che la ricerca neuroscientifica ha utilizzato per decenni cuffie EEG (elettroencefalografia) integrate con elettrodi per misurare e utilizzare i segnali cerebrali per una varietà di applicazioni, tra cui
- dimostrazioni di controllo della sedia a rotelle, controllo del cursore e decodifica vocale.
In passato, portare le capacità EEG fuori dal laboratorio è stato proibito dalla dipendenza da gel umidi per migliorare la conduttanza tra la superficie della pelle e l’elettrodo. Ciò è stato particolarmente impegnativo per chi indossava i dispositivi con i capelli lunghi.
Tuttavia, le innovazioni nelle tecnologie degli elettrodi asciutti stanno ora iniziando a sbloccare il mercato dei consumatori.
Prodotti come Datwyler (l’elettrodo a impulsi morbidi) e IDUN Technologies (il Dryode) sono stati utilizzati per dimostrare come l’EEG può essere
- integrato senza l’uso di gel in dispositivi indossabili come corone, visori per realtà virtuale e persino cuffie/auricolari.
Una panoramica dei principali metodi non invasivi e invasivi di interfaccia cervello-computer. Fonte: IDTechEx
In effetti, agli sviluppatori per il mercato della tecnologia indossabile viene ora offerta una scelta di numerose modalità di rilevamento per misurare i segnali neurali, tra cui sensori ottici per misurare le risposte all’attività cerebrale nel sangue e persino sensori di campo magnetico per l’imaging biomagnetico.
Detto questo, c’è un problema ben noto con i problemi di rumore e movimento quando si cerca di implementare BCI non invasiva nel “mondo reale” utilizzando dispositivi indossabili.
Per non parlare della
- sfida di convincere i consumatori del mercato di massa ad adottare un dispositivo in stile visore.
In effetti, queste sono ancora importanti barriere all’adozione sul mercato, ma ci sono fattori che suggeriscono che lo status quo consolidato potrebbe essere destinato a cambiare.
La continua miniaturizzazione del calcolo, ora combinata con l’ascesa dell’intelligenza artificiale, rende le soluzioni di elaborazione dati e cancellazione del rumore disponibili, molto più avanzate. Inoltre, poiché
- l’adozione di visori VR e forse occhiali intelligenti diventa più socialmente accettabile, anche l‘opportunità di aggiungere
- funzionalità BCI non invasive per il controllo a mani libere diventa più allettante.
- Anche Apple ha brevettato un design per gli air pod abilitati EEG.
Nel complesso, non c’è dubbio che la qualità dei dati misurabili in modo non invasivo difficilmente rivaleggerà con quella ottenibile con dispositivi invasivi. Tuttavia, nonostante ciò, stanno emergendo soluzioni in grado di soddisfare la facilità d’uso e al contempo fornire dati di attività neurale fruibili. Ci sono già prove di ciò nella prossima generazione di dispositivi udibili, che possono
- fornire feedback neurale alla musica e ottimizzare le playlist per un sonno migliore.
IDTechEx prevede che i prossimi anni saranno piuttosto critici nel determinare
- se il controllo dei dispositivi consumer includerà davvero soluzioni BCI non invasive
- o se la tecnologia rimarrà instradata nei mercati della ricerca e del monitoraggio dello stato emotivo.
Prospettive di mercato
In definitiva, IDTechEx prevede che
- ci sarà un’opportunità in evoluzione per le tecnologie sia non invasive che invasive nei prossimi vent’anni, con il mercato complessivo dell’interfaccia cervello-computer previsto in crescita fino a oltre 1,6 miliardi di dollari entro il 2045.
- Prevediamo che il mercato delle soluzioni non invasive crescerà prima della commercializzazione di soluzioni invasive da parte di attori come Neuralink.
Tuttavia,
- è più probabile che l’opportunità a lungo termine nel mercato della tecnologia assistiva venga catturata da personaggi come Elon Musk. Tuttavia, in questa fase, il terreno è aperto non solo per Neuralink, ma anche per la sua numerosa e crescente lista di concorrenti.
Il mercato dell’interfaccia cervello-computer. Fonte: IDTechEx
L’ultimo rapporto di IDTechEx sul mercato dell’interfaccia cervello-computer analizza le principali tecnologie, attori, applicazioni e sfide. Ciò include la copertura di tecnologie non invasive e invasive, confronti tra benchmark tecnici chiave e previsioni di mercato dal 2025 al 2045. C’è anche una copertura dettagliata delle innovazioni della supply chain che hanno un impatto su questo mercato, inclusa la copertura del mercato dei sensori indossabili, come elettrodi a secco, fotorilevatori e sensori di campo magnetico, comprese le tecnologie del mercato dei sensori quantistici.
Per il portafoglio completo di ricerche di mercato sulla tecnologia indossabile disponibili da IDTechEx, visitate www.IDTechEx.com/Research/WT.
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