Il cracking del codice tedesco Enigma è considerato uno dei fattori decisivi che affrettò la vittoria degli Alleati nella Seconda Guerra Mondiale. A partire da indizi derivati dallo spionaggio, gli scienziati informatici sono riusciti ad elaborare le regole che trasformavano una stringa di personaggi senza senso in un semplice tedesco, fornendo intelligenza salva-vita e favorendo l’avvio verso la fine della guerra.
Un team di ricercatori dell’Università della Pennsylvania, il Georgia Institute of Technology e la Northwestern University hanno ora realizzato un’impresa simile, usando tecniche crittografiche per decodificare l’attività dei motoneuroni. Il loro approccio ha permesso di prevedere, dai dati del cervello e con la sola conoscenza generica dei movimenti tipici, in quale direzione le scimmie spostano le loro braccia.
La stessa tecnica ispirata alla crittografia potrebbe eventualmente essere utilizzata per decodificare schemi più complessi di attivazione muscolare, per l’uso in dispositivi protesici o persino per parlare, per aiutare chi ha una paralisi totale.
Il team di ricerca è stato guidato da Konrad Kording, professore presso la Penn Integrates. I ricercatori hanno pubblicato il loro studio sulla rivista Nature Biomedical Engineering. In un esperimento con tre macachi rhesus, i ricercatori hanno raccolto dati da diverse centinaia di neuroni associati al movimento del braccio. Mentre le scimmie completavano compiti in cui dovevano raggiungere un bersaglio che appariva in punti diversi attorno a un punto di partenza centrale, gli elettrodi in-house registravano picchi di attività elettrica che corrispondevano al movimento del braccio della scimmia.
Le interfacce cervello-computer esistenti possono utilizzare tali dati per spostare una protesi robotica, utilizzando un processo noto come “apprendimento supervisionato”. L’interfaccia è addestrata a riconoscere come i pattern dei licenziamenti neurali corrispondono a ciascun movimento, e può quindi “ricostruire” i movimenti sulla base dei segnali neuronali in corso registrati dal cervello della scimmia.
Analoghi approfondimenti sulla struttura del linguaggio, come la frequenza e la distribuzione delle vocali, sono stati coinvolti nella decifrazione del codice Enigma. “Essenzialmente, l’algoritmo prova una gamma di possibili decodificatori fino a ottenere qualcosa in cui l’output assomiglia a movimenti tipici“, ha affermato Kording. “Ci sono problemi nel ridimensionarlo – è un problema di informatica difficile – ma questa è una dimostrazione che la crittanalisi può funzionare nel contesto dell’attività neurale“.
Un approccio alla crittanalisi per decodificare l’attività neurale è particolarmente interessante quando si tratta di interfacce cervello-computer che controllano le protesi. Avere arti robotici in grado di interpretare direttamente i pensieri dei propri utenti senza dover essere calibrati rappresenterebbe un miglioramento significativo della qualità della vita.
Lavorare a favore di questo obiettivo è un miglioramento costante nella tecnologia di registrazione del cervello. Gli scienziati attualmente lavorano su sistemi di elettrodi in grado di campionare simultaneamente dati da un milione di neuroni.
Sebbene in una fase molto preliminare, i ricercatori ritengono che il loro approccio alla crittanalisi per decodificare l’attività neurale sia fondamentalmente una buona soluzione per il problema. “I tedeschi stavano attivamente lavorando contro la decifrazione e i moderni codici cifrati sono praticamente impossibili da violare“, ha affermato Kording.
“Una stringa di personaggi”. Che traduciate articoli da testate inglesi/americane invece di creare i vostri contenuti originali mi sta anche bene, perché è difficile scrivere tutti i giorni qualcosa da zero. Però almeno fate lo sforzo di capire quello che leggete e traducete!
Gentile GT (senza foto), lei lo sa che quando si parla di codici si parla di stringhe? Quindi, capisco bene che quando si commenta si è presi dalla smania di dire la propria, e siamo entusiasti che ciò accada, ma quantomeno che si sappia quello che si sta asserendo e si sia preparati sull’argomento. Almeno uno sforzo in quello che si commenta.
Certo che lo so, ma forse lei non sa che si tratta di stringhe di caratteri e non stringhe di personaggi, espressione che tra l’altro non ha alcun significato. Il problema nasce dal tradurre dall’inglese “string of characters” senza sapere di cosa si tratta. Inoltre dato che lei si lamenta della mia preparazione sull’argomento verifichiamo la sua: mi saprebbe spiegare cosa sia un “licenziamento neuronale”? Ecco un’altra espressione tradotta letteralmente dall’inglese senza riflettere sul significato… Quindi le consiglio prima di mettere in dubbio la preparazione di qualcuno di verificare prima di tutto la sua e se magari ha effettivamente commesso qualche errore o imprecisione.