5 migliori aziende di interfacce cervello‑computer (BCI)

Immagina la capacità di controllare il tuo ambiente solo con i pensieri. Potrebbe sembrare qualcosa che appartiene al regno della fantascienza, ma non più. Non è neanche qualcosa che arriverà in un futuro lontano, è già qui. 

I progressi tecnologici hanno reso tutto ciò una realtà. La tecnologia in questione è l’interfaccia cervello‑computer (BCI), che ha avuto successo nel consentire a individui incapaci di parlare o muovere gli arti di comunicare e manipolare oggetti. 

Allora, cos’è questa tecnologia? La BCI è un sistema che cattura i segnali cerebrali usando un dispositivo come un casco con sensori. Analizza poi quei segnali con l’aiuto di un computer prima di tradurli in comandi che vengono trasferiti a un dispositivo/applicazione per eseguire l’azione desiderata.

Questa tecnologia emergente, che fondamentalmente facilita la comunicazione tra i nostri cervelli e i computer, ha attirato un notevole interesse come modo per migliorare la qualità della vita delle persone, soprattutto di quelle con disabilità fisiche. 

Ma mentre la BCI può aiutare a ripristinare le funzioni motorie, trattare condizioni neurologiche, monitorare la salute mentale, migliorare le capacità cognitive e aiutare a comprendere il cervello, la tecnologia affronta le sfide dei costi elevati e dell’approvazione normativa.

Nonostante le sfide, la tecnologia BCI sta avanzando rapidamente, con la dimensione del suo mercato prevista in crescita a un CAGR del 14,2% fino a $4.5 billion entro il 2029. Nel frattempo, Morgan Stanley stima che le persone con disabilità che sono candidate per impianti rappresentino un mercato totale del valore di $400 billion, sebbene i ricavi annuali non dovrebbero raggiungere 1 miliardo di dollari all’anno fino al 2041.

Aziende BCI di rilievo

Ora, diamo un’occhiata ad alcuni dei nomi più importanti del settore che stanno cambiando il mondo della BCI attraverso innovazione e sviluppo. 

1. Neuralink

Fondata da Elon Musk, Neuralink sta ridefinendo i confini delle capacità umane attraverso il suo impianto, che è cosmeticamente invisibile e progettato per consentire all’umano con l’impianto di controllare un computer o un dispositivo mobile.

Il dispositivo è un impianto N1, sigillato in un involucro biocompatibile per resistere alle condizioni fisiologiche e alimentato da una piccola batteria che viene ricaricata in modalità wireless dall’esterno. L’impianto contiene chip personalizzati a basso consumo e componenti elettronici per elaborare i segnali neurali e trasmetterli all’applicazione Neuralink, che poi decodifica il flusso di dati in intenzioni e azioni.

Per registrare l’attività neurale, l’impianto N1 utilizza 1024 elettrodi distribuiti su 64 fili. Questi sono fili altamente flessibili e ultra‑sottili che richiedono un robot chirurgico per l’inserimento.

Facilitando la comunicazione diretta tra esseri umani e computer, Neuralink mira a utilizzare il suo impianto per trattamenti di disturbi neurologici e potenziali miglioramenti cognitivi. Con Neuralink, l’obiettivo di Musk è quello di aumentare eventualmente la memoria umana per eguagliare le prestazioni dell’IA.

L’azienda è in sviluppo da quasi un decennio e quest’anno ha i suoi primi due trial umani negli Stati Uniti con piani per uno studio simile in Canada, dove ha ricevuto l’approvazione da Health Canada per avviare il reclutamento.

Mentre i pazienti sono entusiasti di riavere le loro capacità critiche ripristinate, non sono gli unici; anche gli scienziati sono altrettanto desiderosi di utilizzare impianti cerebrali per controllare oggetti con la mente. Il dott. Andres Lozano, professore di neurochirurgia all’Università di Toronto, immagina infatti un futuro in cui le persone guideranno auto semplicemente pensando alle azioni che desiderano compiere.

“Questo è solo l’inizio. In questo momento, stiamo parlando di scaricare informazioni dal cervello, ma in futuro saremo in grado di caricare anche.“

– Lozano

Tali concetti, ha detto il dott. Lozano, sembravano fantascienza fino a quando Neuralink, che ha avuto il suo primo round di finanziamento nel 2017 e finora ha raccolto un totale di 680 milioni di dollari in più di cinque round, con l’ultimo round tenutosi a novembre 2023, secondo Tracxn. La startup conta tra i suoi investitori Google Ventures, Founders Fund, Sam Altman e Fred Ehrsam, tra gli altri. Neuralink ha una valutazione di 5 miliardi di dollari secondo gli ultimi documenti disponibili.

Mentre la tecnologia di Neuralink mostra chiaramente un enorme potenziale e ha una forte domanda da parte degli investitori, ha affrontato numerosi ostacoli nel suo percorso, in particolare da parte dei regolatori. All’inizio di questo mese, Musk ha condiviso una lettera su X (precedentemente Twitter), la piattaforma di social media che possiede, che ha mostrato che la Securities and Exchange Commission (SEC) degli Stati Uniti ha riaperto un’indagine sulla sua azienda.

Altrove, una lettera al Congresso ha rivelato che un laboratorio di test su animali di Neuralink è stato anche trovato dalla Food and Drug Administration (FDA) in condizioni o pratiche “obiezionabili”. L’agenzia ha esortato Neuralink a risolvere i problemi, sebbene non abbia trovato prove di violazioni che compromettano la sicurezza del dispositivo.

Tuttavia, le cose potrebbero finalmente prendere una svolta positiva per Neuralink nel prossimo anno con l’insediamento del presidente eletto Donald Trump. Il miliardario imprenditore che dirige anche Tesla securities_stock_price_tag symbol=”TSLA”] e SpaceX ha speso oltre un quarto di miliardo di dollari per aiutare Trump a vincere le elezioni presidenziali di novembre e, a sua volta, il presidente repubblicano ha scelto Musk per ridurre la spesa governativa nelle agenzie federali.

2. Synchron

Lavorando sulla tecnologia BCI da più di un decennio, Synchron si concentra sullo sviluppo di una soluzione che utilizza una procedura minimamente invasiva invece di un intervento chirurgico cerebrale aperto per impiantare il dispositivo. L’obiettivo della BCI di Synchron è ripristinare il controllo di un touchscreen per pazienti con mobilità limitata usando solo i loro pensieri.

A differenza del chip Neuralink, che viene inserito direttamente nella corteccia cerebrale, Synchron impianta i suoi dispositivi attraverso il flusso sanguigno del paziente, eliminando la necessità di penetrare il cranio e accedere al cervello, che è “una procedura complessa e spesso altamente specializzata”.

La BCI viene inserita attraverso la vena giugulare usando un catetere, che rilascia un dispositivo autoespandente realizzato in Nitinol biocompatibile nel cervello. La BCI impiantata rileva quindi certe onde cerebrali e le invia a un ricevitore separato, che viene impiantato nel torace. 

Nei pazienti paralizzati, il dispositivo trasmette le azioni intenzionate che non possono eseguire fisicamente a un dispositivo esterno, consentendo loro di usare questi dispositivi senza voce o mani. La BCI di Synchron è progettata per rimanere nel corpo per anni e, se si guasta, può essere riparata semplicemente aggiornando il suo software dall’esterno. 

Nel 2020, la BCI di Synchron è stata designata come Dispositivo Innovativo (Breakthrough Device) dalla FDA. Da allora, l’azienda ha condotto due trial per il suo dispositivo, uno in Australia, che ha coinvolto quattro pazienti, e un altro negli Stati Uniti, che ha coinvolto sei pazienti, con piani per avviare un terzo trial e un sistema commercialmente disponibile l’anno prossimo.

“Abbiamo l’opportunità di offrire una BCI commerciale di prima classe”, ha detto qualche anno fa il dott. Tom Oxley, CEO e fondatore di Synchron, il che potrebbe finalmente diventare realtà. Nel frattempo, quest’anno, l’azienda ha fuso con successo il suo impianto cerebrale con il visore di realtà mista Apple Vision Pro, con piani per connettersi ad altri visori, e ha annunciato il primo utilizzo di Alexa di Amazon con la sua BCI.

In ottobre, l’azienda ha anche riferito l’assenza di effetti collaterali importanti in uno studio di sicurezza umana di un anno, in cui gli utenti sono stati in grado di convertire semplici espressioni di intento derivanti dal pensiero in azioni digitali su computer.

Questo dimostra il successo della tecnologia BCI di Synchron nei trial clinici, e ora l’azienda si sta concentrando sull’espansione delle sue applicazioni. Per questo, ha assicurato il sostegno di Bill Gates, Jeff Bezos, Khosla Ventures, Metis, Forepont Capital Partners, , University of Melbourne e Reliance Digital, tra gli altri investitori.

L’ultimo round di finanziamento dell’azienda, tuttavia, risale a due anni fa quando Synchron ha raccolto 75 milioni di dollari in un round Serie C. In totale, ha raccolto 145 milioni di dollari in quattro round. 

Oltre a raccogliere capitali, Synchron ha anche effettuato i propri investimenti. All’inizio di quest’anno, ha acquisito Acquandas, un’azienda tedesca che produce componenti a film sottile per applicazioni in dispositivi medici. Questa acquisizione aiuterà l’azienda di neurotecnologia nell’innovazione e garantirà la sua catena di approvvigionamento. 

3. Precision Neuroscience

Fondata nel 2021, Precision Neuroscience è un’azienda relativamente nuova in questo settore, co‑fondata dall’ex co‑fondatore di Neuralink Ben Rapoport. Il prodotto principale della startup è una matrice di superficie corticale ad alta risoluzione chiamata Layer 7 Cortical Interface.

Il Layer 7 Cortical Interface è una BCI che si conforma alla corteccia cerebrale senza danneggiare il tessuto. È una matrice di microelettrodi a film sottile che mira a trattare condizioni neurologiche registrando e stimolando l’attività neurale. 

Per questo, ogni matrice di microelettrodi ha 1024 elettrodi con diametro da 50 a 380 micron e collegati a un’interfaccia hardware personalizzata. La tecnologia a film sottile permette a Precision di catturare i segnali a scala micron, offrendo così quella che la startup definisce “una visione senza precedenti dell’attività cerebrale”. 

La matrice di microelettrodi a spessore di wafer viene inserita attraverso una stretta fessura nel cranio, che l’azienda descrive come rapida, minimamente invasiva e progettata per essere reversibile.

Precision ha già iniziato a testare il dispositivo, con fino a 27 pazienti che lo hanno usato finora. Il dispositivo è stato impiantato temporaneamente nelle persone durante la neurochirurgia. Quest’anno, l’azienda ha battuto il record mondiale dopo aver posizionato 4.096 elettrodi in un unico paziente presso il Mount Sinai Health System.

Oltre ai test di successo, Precision ha collaborato con istituzioni mediche e ha acquisito una struttura di produzione all’avanguardia in Texas per fabbricare i suoi impianti. Ha anche ottenuto la designazione Breakthrough Device dalla FDA. L’azienda ora punta a rendere disponibile il suo primo prodotto commerciale sul mercato nel 2025.

Per far progredire il suo impianto cerebrale alimentato dall’IA e ampliare la presenza clinica di Precision, l’azienda ha raccolto nuovi fondi per 102 milioni di dollari questo mese, portando il totale dei capitali raccolti a 155 milioni di dollari. 

Gli investitori in questo round hanno incluso General Equity Holdings, B Capital, Duquesne Family Office di Stanley Druckenmiller e Steadview Capital. Con ciò, il gruppo con sede a New York ha raggiunto una valutazione di circa $500 million.

Come le altre due aziende di neurotecnologia, anche questa ha inizialmente come focus l’aiuto ai pazienti con paralisi motoria. Per Precision, questa roadmap si estenderà a trattare condizioni neurologiche che vanno dal disturbo ossessivo‑compulsivo (OCD) alla depressione. Secondo il co‑fondatore e CEO Michael Mager, che crede che la capacità di controllare un dispositivo come un computer solo con il pensiero possa dare alle persone gravemente disabili la possibilità di rientrare nella forza lavoro:

Il nostro obiettivo è sviluppare un prodotto sufficientemente sicuro e scalabile per trattare un’ampia gamma di condizioni neurologiche.

4. Paradromics

La Paradromics con sede in Texas sta sviluppando una BCI ad alta velocità di dati, la Connexus Direct Data Interface, che traduce i segnali neurali in parole in tempo reale per persone gravemente compromesse dal punto di vista motorio. 

Mentre i beneficiari della tecnologia Paradromics saranno pazienti con paralisi, lo stesso tipo di dispositivo sarà anche in grado di rilevare se qualcuno è depresso o sta provando dolore cronico. 

Come ha affermato il CEO e fondatore di Paradromics Matt Angle, la missione dell’azienda è risolvere condizioni di salute cerebrale non trattabili attraverso il suo dispositivo medico che soddisfa bisogni insoddisfatti. Secondo lui, questi tipi di dispositivi possono ragionevolmente costare circa 100.000 dollari per dispositivo.

Per quanto riguarda il funzionamento del dispositivo, il chief scientific officer di Paradromics Vikash Gilja ha spiegato il sistema che prevede l’impianto di una matrice di elettrodi sul cervello. I dati raccolti vengono poi inviati attraverso il cavo, che è collegato a un transceiver interno completamente impiantato nel torace. L’alimentazione, nel frattempo, è trasmessa in modalità wireless al dispositivo e non richiede alcuna ricarica.

L’utente deve solo eseguire una breve routine di calibrazione per apprendere la mappatura, e poi il sistema può essere utilizzato, potendo durare per giorni e settimane.

“Costruire un dispositivo che rileva i segnali neurali con risoluzione a singolo neurone e funziona in modo affidabile nel corpo per anni è stato una sfida. Vogliamo fornire il miglior dispositivo possibile nel più sicuro dei tempi possibili.”

– Paradromics CEO Angle

Quest’anno, l’azienda è stata accettata nel nuovo programma della FDA per dispositivi innovativi per “favorire uno sviluppo più rapido” e un’ampia accessibilità per i pazienti. Paradromics ha ricevuto due designazioni Breakthrough Device dall’agenzia — una per aiutare i pazienti a comunicare nuovamente e l’altra per controllare dispositivi informatici. 

L’azienda sta ora preparando il suo primo trial clinico umano nel 2025 e ha iniziato a iscrivere i pazienti. Paradromics prevede inoltre di ottenere l’approvazione commerciale per vendere il prodotto non prima del 2029.

Per questi sforzi, la startup di neurotecnologia ha raccolto 121 milioni di dollari in 14 round, con l’ultimo round di finanziamento tenutosi a novembre 2023, secondo CB Insights.

5. Neurable

Neurable, con sede a Boston, è stata fondata nel 2015 per consentire alle persone di utilizzare il potere del proprio cervello per ottenere di più dai loro dispositivi quotidiani. L’azienda è specializzata in strumenti basati sull’IA per la traduzione dei segnali cerebrali e la BCI. 

Neurable è guidata da una missione di integrare senza soluzione di continuità la BCI nella vita quotidiana per potenziare gli utenti e immagina un futuro in cui i dati cerebrali facilitano produttività, sicurezza, benessere e diagnosi cliniche.

Secondo Crunchbase, Neurable ha raccolto oltre 30 milioni di dollari in finanziamenti totali in 13 round per far progredire i suoi sforzi. L’ultimo finanziamento è stato raccolto a maggio di quest’anno da Ultratech Capital Partners, Pace Ventures, TRAC e Metaplanet, il che porta la sua valutazione post‑money nella fascia tra 50 e 100 milioni di dollari.

Il nuovo capitale sarà utilizzato per espandere la tecnologia dell’azienda e rendere la sua BCI non invasiva accessibile a una vasta gamma di prodotti consumer e a un pubblico più ampio. 

Qualche mese fa, Neurable ha lanciato le sue cuffie intelligenti chiamate MW75 Neuro, integrate con la sua tecnologia BCI. Le cuffie offrono connettività Bluetooth, driver personalizzati da 40 mm in berillio, modalità ambientali adattive e di cancellazione del rumore (ANC), e una robusta custodia da viaggio. C’è un inventario limitato di MW75 Neuro, che ha un prezzo di 699 dollari ed è disponibile solo negli Stati Uniti e in Canada.

Il dispositivo quotidiano abilitato alla BCI è un prodotto di prima generazione che incorpora sensori avanzati di elettroencefalografia (EEG), alimentati dall’IA, nei padiglioni delle cuffie per valutare i segnali cerebrali. I dati risultanti offrono preziose intuizioni, che possono essere facilmente accessibili sull’app Neurable. I sensori EEG consentono inoltre agli utenti di monitorare la loro concentrazione e prevenire il burnout prendendo pause nei momenti ottimali.

Oltre a migliorare la produttività, le cuffie di Neurable, che possono essere controllate semplicemente pensando, sono anche in grado di segnalare irregolarità cognitive, consentendo la diagnosi di malattie neurodegenerative come l’Alzheimer o il Parkinson. Le MW75 Neuro sono attualmente utilizzate in una clinica di longevità a Dubai per misurare la salute cerebrale.

Secondo il dott. Ramses Alcaide, CEO e co‑fondatore di Neurable, che ha condiviso i piani dell’azienda di concedere in licenza la sua tecnologia ad altre aziende:

“Queste cuffie segnano l’inizio della tecnologia abilitata alla BCI per tutti, con lo sviluppo di casi d’uso futuri già in corso.”

Neurable ha anche collaborato con il 711 Human‑Performance Wing dell’Air Force Research Lab per convalidare la sua tecnologia, il che ha aiutato l’azienda a ottenere 5 milioni di dollari in contratti dal DOD.

Conclusion

Come abbiamo condiviso, il campo della tecnologia BCI sta avanzando a un ritmo rapido, con l’obiettivo principale delle aziende di trattare i casi in cui i movimenti muscolari volontari sono limitati. Con milioni di persone solo negli Stati Uniti che vivono con diverse forme di paralisi, una BCI che consente il ripristino della capacità di controllare le interazioni con gli altri e l’ambiente può cambiare drasticamente la vita delle persone. 

Mentre i dispositivi BCI hanno ancora bisogno di convalide cliniche di successo, approvazioni normative e della capacità di affrontare considerazioni etiche e sociali associate all’interfacciarsi direttamente con il cervello umano per una più ampia adozione, stanno finalmente facendo il loro ingresso sul mercato e, con ciò, sono pronti a potenziare enormemente il potenziale umano!

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