di Ugo Spezza
Quello che viene presentato in questo articolo è un viaggio verso le
future frontiere della medicina, dalla ricerca sulle staminali per
rigenerare tessuti o interi organi, passando alla epurazione di organi
animali riadattati attraverso le staminali per farli funzionare su esseri umani.
Discuteremo poi di organi artificiali e,
per finire, andremo a visionare quella ipotesi che attualmente è da considerare una procedura
fantascientifica: il "Mind Uploading".
Iniziamo questo viaggio provando a leggere alcune statistiche
dell'Istat riguardanti le principali cause di morte delle persone che
vivono nei paesi industrializzati:
-
Malattie cardiache: 42%
-
Tumori: 29%
-
Malattie polmonari: 9%
-
Altre cause: 20%
Le malattie del cuore e del sistema cardiovascolare rappresentano dunque
la principale causa di morte, in particolare nell'età avanzata. I tumori
lo sono invece per i soggetti in età giovane/adulta. Una dieta che
comprenda sufficienti quantità di
vegetali e dei corretti stili di vita quali l'eliminazione del fumo ed
il controllo del peso corporeo possono certamente aiutare a far
regredire il rischio.
Negli ultimi decenni la vita media, soprattutto grazie ai progressi in
medicina, si è allungata a 76 anni per gli uomini e ben 80 per le donne.
Ma, nonostante ciò, in un modo o nell'altro tutti attendono il colpo
della falce della cupa mietitrice. "D'altronde cosa mai si
potrebbe fare?" Questa è la domanda che si sente più spesso e che viene
posta con una certa rassegnazione. Le possibilità, in prospettiva
futura, sono essenzialmente due.
-
1a possibilità: consiste (quando la tecnologia
futura la renderà disponibile) nell'effettuare delle ibridazioni con organi artificiali e sostituire gli
organi naturali man mano che gli stessi vanno incontro a deficit da
usura o da malattia.
-
2a possibilità: consiste nella
ibridazione a livello di contenuti mentali con un elaboratore
elettronico, la procedura è denominata "Mind Uploading" ed è un caso che esamineremo nella seconda
parte di questo testo.
A
queste va ad aggiungersi una possibile futura medicina nanotecnologica
che permetterebbe a sonde micro-miniaturizzate di andare a curare
malattie agendo direttamente sulle cellule dell'organo malato.
L'ibridazione Uomo-Macchina
a livello degli organi
 |
Iniziamo il nostro discorso partendo da una
considerazione: cosa si intende per "Ibridazione?". Alcuni sistemi di ibridazione uomo-macchina
esistono già ma bisogna fare dei distinguo. Ad esempio una protesi che
consente di sostituire una gamba persa in un incidente non è un
sistema di ibridazione. Si tratta de-facto di una semplice
evoluzione della stampella. La protesi in se, anche se costruita
secondo criteri ingegneristici avanzati e con i migliori materiali,
non è una macchina. Cominciamo a parlare
di ibridazione quando ci si riferisce ad apparecchi quali i pacemaker. Questi piccoli dispositivi,
applicati sottopelle, sono in grado di regolarizzare il battito
cardiaco per 7-8 anni prevenendo rischi di infarto. Ancor più se
trattiamo di veri organi artificiali; un cuore come quello che vedete
nella figura di seguito: costruito da valvole ed alimentato da una
batteria, può tenere in vita il corpo umano per diversi mesi, in
attesa del trapianto del cuore biologico. Nulla impedisce di pensare
che, a seguito del perfezionamento tecnologico di questi apparecchi e
dei relativi materiali di costruzione, tra una ventina di anni potremmo
disporre di un cuore artificiale da impiantare al posto di quello
biologico prima che questo si fermi. |
Ricordiamo infatti che la prima causa di
morte (42%) di noi esseri umani risiede nel guasto di questa pompa
naturale. Un cuore nuovo (artificiale
o bioartificiale) aumenterebbe moltissimo le nostre
prospettive di lunghezza di vita. Al contrario oggi, raggiunta una certa
età, viviamo con una spada di Damocle sopra la testa. E per "una certa
età" non dobbiamo considerare i 90 anni, i rischi di malattie
cardiovascolari iniziano dopo i 50 anni.
Attualmente il maggior problema che affligge i cuori artificiali è
l'usura, dopo alcuni mesi le valvole che pompano sangue si corrodono e
si ostruiscono. Si tratta a tutti gli effetti di un sistema non-autorigenerante quale invece è il cuore biologico
le cui cellule si rinnovano continuamente. In pratica un
motore elettrico aziona le pompe ad aria compressa che muovono varie valvole
realizzate in polimeri di gomma. Gli apparecchi di nuova
generazione consentono di allungare considerevolmente la vita del
paziente con cuore danneggiato. Il cuore artificiale che vedete nella figura in alto
si chiama AbioCor, su un paziente in Germania ha funzionato ininterrottamente per ben due anni. Ma si
tratta di un caso limite, generalmente la durata è dai 10 ai 17 mesi. Di
questi apparecchi ne sono stati impiantati sin'ora nel mondo circa
quattrocento ed un
centinaio di questi sono del tipo più moderno ed efficiente.
Purtroppo gli organi biologici sono molto complessi; le attuali
tecnologie non riescono a riprodurre organi artificiali che ottengano
livelli di funzionalità e affidabilità comparabili. Per giunta, le
dimensioni dei sistemi e i loro dispositivi di alimentazione (le
batterie) sono tuttora molto problematici, in quanto non permettono
ancora al paziente la piena libertà di movimento e autonomia. AbioCor,
pur rappresentando la soluzione tecnologica attualmente più avanzata,
presenta diverse limitazioni. Essendo dotato di batteria interna esso permette una autonomia di
solo mezz'ora o di 4 ore
con supporto di alimentazione esterna. Questa soluzione consente di non
avere cavi sottopelle evitando gravi rischi di infezione ma le sue
dimensioni lo rendono però impiantabile solo in chi ha una grande cassa
toracica. La società americana AbioMed ha allo studio AbioCor II il
quale, grazie ad una netta riduzione di dimensioni, potrà essere
installato in qualsiasi cassa toracica ed avrà una autonomia minima di 5
anni. Siamo comunque ancora lontani dal produrre un qualche tipo di
ibridazione che sostituisca in toto l'organo biologico.
Probabilmente le future pompe artificiali saranno costruite con materiali
più simili a quelli organici (siliconi avanzati?) ma va detto che
purtroppo, su questo campo della ricerca si sta investendo poco. Al
contrario, la ricerca su questo settore dovrebbe essere la prima
ad essere sollecitata e finanziata.
In una prospettiva longevista la
cosa più importante da fare, da un punto di vista puramente logico,
sarebbe quella di cercare di eliminare la primaria tra le varie
cause di morte.
La realizzazione di efficienti organi artificiali o bioartificiali dovrebbe essere il nostro
primo obiettivo. Arrivati ad una certa età dovremo far sì che il nostro
cuore naturale venga ad essere sostituito, ma senza aspettare i
primi sintomi di cedimento. I cardiologi segnalano infatti che un cuore malato
danneggia anche reni, fegato e cervello (ictus) in modo irreparabile. Un
cuore artificiale perfettamente funzionante ed autoalimentato ci donerebbe delle
prospettive di lunghezza di vita superiori di 25-30 anni, durante i
quali potremo attendere nuove scoperte della medicina atte a
regolarizzare il funzionamento degli altri organi o addirittura
"installare" nuovi organi artificiali che la biotecnologia avrà nel
frattempo messo a punto. Questo comporterebbe il notevole vantaggio di
"non andarsene" proprio mentre la soluzione era in fase di attuazione.
Oltre al cuore altri organi artificiali sono in fase di realizzazione.
Negli Stati Uniti è stato realizzato di recente il primo fegato
artificiale che utilizza cellule umane per filtrare il sangue dei
pazienti con insufficienza epatica. Il dispositivo, in sperimentazione
all'Università del North Carolina, a Chapel Hill, permetterà la
sopravvivenza dei pazienti in attesa di trapianto. In uno studio
preliminare, il fegato artificiale "umano" è stato efficace nel
migliorare la funzionalità epatica di 13 dei 16 pazienti sottoposti al
trattamento. I dispositivi finora utilizzati si basavano o su filtri
meccanici, che riescono a rimuovere solo parzialmente le tossine dal
sangue, o su cellule epatiche di maiale, con il rischio, secondo gli
esperti, di trasmettere al paziente virus o malattie sconosciute.
L'apparecchio sviluppato in America è invece il primo che usa cellule di
fegato umano. La dialisi epatica prevede che il paziente sia collegato
alla macchina da un catetere infilato in una vena del collo. Il sangue,
dopo essere passato attraverso un filtro meccanico che elimina i primi
prodotti di scarto, prima di tornare in circolo, viene purificato da
alcune "cartucce" che contengono le cellule epatiche. Si tratta
certamente ancora di un rozzo sistema di dialisi con apparecchiatura
esterna al corpo ma in futuro potrebbe essere miniaturizzato ed
applicato anche per la costruzione di un rene artificiale.
Un'altra possibilità: gli organi Bio-Artificiali
Nella Università del Minnesota, l'equipe della dottoressa Doris Taylor,
ha creato in laboratorio il primo cuore
Bio-Artificiale (bioartificial heart), ottenuto partendo da
un cuore prelevato da un topo di laboratorio morto a cui, attraverso un
processo simile a quello attualmente impiegato nelle valvole cardiache
porcine, sono state completamente eliminate le cellule, lasciando solo
il cosiddetto scaffold (matrice extracellulare, composta essenzialmente
da proteine).
 |
In
altre parole il cuore del ratto è stato "depurato" (fasi 1-2-3) con
soluzioni ricche di enzimi che hanno eliminato la parte cellulare del
donatore,
lasciando però intatta la struttura del cuore, comprese valvole e i
capillari. La depurazione è necessaria per evitare problemi di rigetto
nell'organismo ospite.
Una volta ottenuto lo scaffold gli scienziati hanno introdotto il cuore
in un bioreattore assieme a cellule staminali dell'organismo ospite. Le cellule staminali
hanno così aderito alla superficie, riuscendo quindi nell’impresa di
ripopolare la struttura (fasi 4-5) con cellule dell'organismo ospite
che quindi riconoscerà il cuore come il suo, senza problemi di rigetto.
|
Dopo quattro giorni, il cuore Bio-Artificiale, ricoperto di nuovo
tessuto sano bio-ingegnerizzato, ha dato il primo battito e dopo otto
giorni pompava regolarmente sangue!
La tecnica è già stata testata con successo sui ratti e sui maiali.
Ricordiamo che il cuore di maiale, nel mondo animale, è il più simile a
quello umano. Questo tipo di impianto, eseguito sull'uomo, ci
permetterebbe non solo di avere un cuore nuovo e perfettamente
funzionante ma accadrebbe addirittura che il nostro organismo lo
riconosca come fosse l'originale, senza il rischio quindi di dover implementare le
pesanti terapie anti-rigetto del trapianto classico.
Oltretutto tale
soluzione non sarebbe afflitta dai problemi
di alimentazione, autonomia ed usura tipici dei cuori artificiali elettromeccanici.
Va detto infine che,
rispetto a soluzioni come l'AbioCor, il cuore Bio-Artificiale si
presenterebbe come una tecnologia a basso costo, potendo ricavare lo scaffold da
organi animali depurati.
Tra
gli organi bio-artificiali già ottenuti dalla ricerca medica attuale ed utilizzati correntemente
troviamo la pelle artificiale
ottenuta fabbricando cellule in vitro. Nel prossimo futuro il primo
organo completo ad essere disponibile sarà la vescica a cui seguiranno
poi reni e fegato. Questo ovviamente in quei paesi ove sia consentita la
ricerca sulle staminali... In Italia purtroppo la situazione è penosa a
causa della continua interferenza dei religiosi nelle decisioni
politiche.
L'ibridazione Uomo-Macchina
a livello dei contenuti mentali.
"Raggiungeremo l'immortalità elettronica",
citava un articolo sulla rivista Newton relativo ad una intervista allo
scienziato e scrittore Arthur Clarke. L'autore di "2001 Odissea nello
Spazio" ci ha da poco lasciati ma nei suoi racconti è stato tra i primi
a preconizzare che un giorno noi esseri umani potremo eseguire un
Mind Uploading (riversamento dei nostri contenuti mentali) in una memoria di
elaboratore elettronico ottenendo quindi la immortalità.
Da questo punto di vista, dato lo stato attuale della tecnologia e la
estrema complessità dei fenomeni fisici legati alla struttura della
mente umana, vedo purtroppo, mio malgrado, questa strada abbastanza tortuosa
e impraticabile per molti decenni ancora. Nel mio articolo:
Può un computer
pensare ho già espresso numerose perplessità sulla possibilità che
un computer possa, nel prossimo futuro, arrivare a pensare come un
essere umano. Sarà forse possibile realizzare dei simulatori molto
avanzati ma non sono particolarmente ottimista sul fatto che nei
prossimi 25 anni, come alcuni futurologi ipotizzano, assisteremo alla nascita di un
sistema di ibridazione "mente umana" - "mente artificiale".
Di fatto,
a dirla tutta, a tutt'oggi non solo non esiste ancora un modello funzionante di
mente artificiale che replichi la mente umana ma nemmeno uno che riesca
a simulare il più semplice comportamento (individuale e sociale) di un
animale inferiore o perfino di un insetto.
Il fatto è che il cervello biologico è profondamente diverso da un
elaboratore elettronico. Si tratta sostanzialmente di un elaboratore elettrochimico
estremamente efficiente rispetto all'energia consumata; si stima infatti
che consumi solo una decina di watt. Al contrario per far ricreare ad un computer a
microprocessori un semplice ambiente virtuale 3D interattivo occorre
fornirgli diverse centinaia di watt. Inoltre il cervello umano è un
sistema a parallelismo massiccio, molto lento nell'eseguire la singola
operazione ma efficiente nell'esecuzione parallela delle stesse. I computer
invece "ragionano"
sostanzialmente in modo seriale, ossia seguendo una serie di istruzioni
sequenziali presenti nel codice di programma.
Il
livello cosciente del cervello umano sembra operare come un "programma che controlla una serie di
sottoprogrammi". Il programma principale, quello che effettua il
controllo e dirige operazioni e contromisure, agisce come una sorta di
sistema operativo di rete, ossia operando un interfacciamento tra il mondo
esterno (Front-End) ed il mondo interiore (Back-End). Esso opera fisicamente nella parte evoluzionisticamente più recente
dell'encefalo:
la corteccia cerebrale. I
sottoprogrammi agiscono invece su funzioni emozionali di base e regolano
le nostre percezioni istintive operando nelle parti più arcaiche del
cervello quali il talamo ed il sistema limbico.
Tali sottoprogrammi, insiti in noi
sin dalla nascita, fanno parte della nostra "programmazione di base" nel
senso che ci
consentirebbero di sopravvivere anche in un ambiente naturale ove non
fossero presenti altri esseri umani (quindi in assenza di apprendimento)
a patto che in tale ambiente fossero presenti adeguate quantità di cibo.
Ciò è dimostrato dai ritrovamenti come quello del famoso
ragazzo selvaggio nei boschi dell'Aveyron.
La "cognizione",
che porta poi all'apprendimento ed alla conoscenza, avviene quindi nella corteccia cerebrale. A dimostrazione di questa tesi vi sono gli esperimenti del
"cane decerebrato" di Pavlov o l'esperimento di Thorndike che cito di
seguito:
Un gatto affamato viene posto in una gabbia dotata di
una porta che si apre premendo una leva che fa cadere un saliscendi e
permette così all'animale di arrivare al cibo, che è visibile
all'interno del recinto. Dapprima, si osserva che il gatto si impegna in
una molteplicità di azioni, tra cui il graffiare le pareti e la porta
del recinto. Prima o dopo, queste diverse attività porteranno per caso
alla pressione del saliscendi che fa aprire la porta. Allora l'animale
immediatamente lascia il recinto e mangia il suo cibo. Rimesso nel
recinto, l’animale avrà ovviamente un comportamento diverso. Dedicherà
molto meno tempo a grattare le pareti, e di più a movimenti nelle
vicinanze del saliscendi fino ad arrivare dopo numerosi tentativi di
prove/errori ad attivare il solo saliscendi con la zampetta quando avrà
fame.
Questo tipo di risposta adattiva si basa esclusivamente sulla mente
arcaica, quella emozionale, ed agisce per prove ed errori. Essa non si
riscontrerebbe nel comportamento umano, poiché se un essere umano venisse
posto nella stessa situazione, si fermerebbe a riflettere sulle sue
azioni prima di cominciare ad agire. Quindi le funzioni superiori del
cervello umano, insite nella nostra corteccia cerebrale, sono in grado di
effettuare un calcolo probabilistico sul divenire degli eventi nel
futuro prossimo. Sigmund Freud paragona l'atto del "pensare" a quello
che fa un generale quando studia una mappa del campo di battaglia e
sposta su di essa modellini di soldati, cannoni e mezzi cercando la
strategia migliore per battere il nemico.
Questa capacità previsionale
del cervello umano lo rende in grado di spostarsi lungo l'asse della
quarta dimensione. Chiarisco subito che non c'è nulla di fantascientifico in questa affermazione
in quanto la quarta dimensione altro non è che il tempo. Einstein afferma che noi viviamo in
quattro dimensioni di cui le prime tre sono spaziali: Altezza,
Larghezza, Lunghezza e la quarta è rappresentata dal Tempo.
Un esempio banale: nella vita quotidiana non potremmo mai arrivare ad un appuntamento senza
operare in quattro dimensioni. Ad esempio consideriamo come coordinate dell'appuntamento un edificio posto ad una certa distanza da noi (lunghezza), situato
all'incrocio tra due strade (larghezza) e, pervenuti in sede, dovremo
arrivare al 9° piano (altezza) per raggiungere il locale
dell'appuntamento. Ma queste tre coordinate non ci permetterebbero mai
di giungere correttamente all'appuntamento se non sapessimo che lo stesso è
fissato per le
10.30 (Tempo); quindi ci occorre una quarta coordinata per arrivare a destinazione
in modo corretto.
Ebbene, la mente umana è capace di cognizione superiore rispetto a
quella animale in quanto può
prevedere il divenire degli eventi nel futuro prossimo ricreando un "ambiente
virtuale" nel quale simula l'ambiente reale ed effettua i tentativi per
prove ed errori esclusivamente in questo ambiente virtuale, arrivando a
percepire possibilità decisionali sconosciute agli animali inferiori.
Per ambiente virtuale intendo questo: se siamo fuori casa e qualcuno ci
chiede di disegnare su carta la nostra camera da letto lo facciamo
riproducendo un modello mentale di tale stanza. Tale modello è quindi
"virtuale" poiché non lo stiamo osservando dal vivo in quel momento ma
attingiamo ai nostri ricordi. Potremmo anche immaginare tale stanza
ridipinta di un colore vivace o arredata diversamente anticipando i
lavori del pittore e dell'arredatore.
Questa caratteristica peculiare del
cervello umano è altresì definita "capacità di astrazione" e
nessun animale inferiore è in grado emularla se non, in minima parte,
gli scimpanzé.
Vorrei chiarire che per "futuro prossimo" intendo una quantità di tempo
limitata a prevedere lo svolgimento a termine di una data azione e non
cose inerenti la parapsicologia come la preveggenza. Ad esempio se
vediamo che una pesante porta viene spinta da una corrente d'aria sta
per chiudersi sulla mano di un bambino agiamo preventivamente per
fermarla.
Questa capacità di creare virtualizzazioni della realtà e di spostarsi
in avanti nel tempo effettuando un calcolo probabilistico abbastanza
preciso che ci consenta di fare previsioni sul futuro prossimo è
alla base della semantica del cervello umano. Tale capacità, allo stato
attuale della ricerca, è solo
lontanamente emulata dai software per computer.
Inoltre, stando alle
tesi di Jon Searle
non è nemmeno detto che una tale attività possa essere riprodotta
utilizzando
software a base algoritmica. E' probabile che la nostra incapacità di
riprodurre i processi della mente umana in un computer derivi, come
ipotizza Roger Penrose, da alcuni fenomeni fisici della meccanica
quantistica che sono ancora sconosciuti. In particolare il grande
fisico-matematico ipotizza uno stato sub-quantistico che si verrebbe a
creare nella materia cerebrale. Altri ricercatori come l'italiano
Oscar Bettelli pensano invece, più semplicemente, che essa si generi
da "rientri tra mappe neuronali". In altri termini il cervello
conterrebbe connessioni circolari che collegando mappe diverse
produrrebbero quel senso di unità che è tipico della coscienza. In
questo stato memoria e percezione si fondono in un tutto indivisibile
meravigliosamente organizzato ed unitario.
Prospettive per il futuro:
il Mind Uploading
Abbiamo chiarito che l'attuale tecnologia non permette ancora un Upload
(riversamento) dei nostri contenuti mentali in un elaboratore
elettronico. Le tecnologie future più promettenti indicate dal
futurologo Ray Kurzweil sono
quelle del reverse-engineering (ingegneria inversa) del cervello umano.
Questa tecnica, è applicata ad esempio nel campo industriale ove si
voglia capire come funziona un marchingegno elettronico prodotto in un
altro paese: si disassembla pezzo per pezzo e se ne ricostruiscono le
funzioni delle varie parti punto per punto per poi riprodurle.
La risoluzione spaziale e temporale delle tecniche di scanning del
cervello sta progredendo ad un tasso elevato. Gli scanner sono riusciti
a rendere visibili i diversi collegamenti interneuronali, permettendone
l'osservazione del funzionamento in tempo reale. Disponiamo già oggi di
modelli e simulazioni matematiche di un paio di dozzine di regioni del
cervello, compreso il cervelletto, il quale contiene più della metà dei
neuroni nel cervello.
Il maggiore impegno in questo settore è quello del
progetto Blue Brain di IBM; trattasi di una simulazione di circa
10.000 neuroni corticali, con decine di milioni di connessioni. La prima
versione simulerà l'attività elettrica e una versione futura simulerà
anche la relativa attività chimica. Una stima conservatrice suggerisce
che intorno al 2025 avremo modelli efficaci per l'intero cervello. Gli
studi si basano sull'utilizzo del super-calcolatore Blue Gene e si
basano sulla simulazione di una colonna neocorticale di ratto (molto
simile a quella umana), conclusasi nel dicembre 2006, per espandersi poi
all'intera neocorteccia e poi all'intero cervello. La colonna
neocorticale di ratto è lunga 2 mm e larga 0.5 mm e contiene circa
10.000 neuroni e 100 milioni di sinapsi; quella umana contiene circa
60.000 neuroni ed è simile per dimensioni. Altre informazioni
sull'argomento si possono trovare nel recente e dettagliato articolo di
Giuseppe Vatinno pubblicato su
Estropico.
Due diversi tipi di Mind
Uploading:
Ammettiamo
dunque che, pur non disponendo ora delle relative tecnologie, tra 25-30 anni si riesca a trovare il modo di
collegare dei sensori in grado di captare tutti i segnali in transito
nel cervello in un dato istante. Da questo sistema si potrebbe
estrapolare una mappa dati in tempo reale dalla quale realizzare una
immagine-clone del cervello umano. Essendo tale immagine-clone fatta di
Bit potremmo realizzare un Upload della stessa
in un elaboratore elettronico.
Distinguerei quindi tra due diversi tipi di Upload:
-
Storage: Scaricamento di una immagine-clone
dei contenuti di una mente umana in un supporto di memoria di massa.
-
Operating: Scaricamento di una
immagine-clone dei contenuti di una mente umana nella memoria di un
elaboratore elettronico.
Il sistema definito "Storage" consiste de facto in un travaso dei contenuti mentali su un
supporto fisico di memoria di massa quale può essere ad esempio un hard
disk di grandi dimensioni, una unità a nastro o un'altra unità fisica
di memoria digitale disponibile in futuro. Tale supporto fisico
dovrà essere conservato adeguatamente per poi tornare utile quando la
scienza ci donerà un nuovo corpo organico, magari ricostruito a partire
dalle nostre stesse cellule delle quali dovremo lasciare un campione.
Come abbiamo visto sopra, la vita umana si attesta generalmente sui 76 anni,
eppure bastano
solo 20 minuti affinché i nostri contenuti mentali si deteriorino
irrimediabilmente a seguito della mancata circolazione del sangue nel
sistema nervoso.
Avere un clone di backup del nostro cervello ci
permetterebbe di salvare (Storage) il nostro "Io" sotto forma di dati.
Certo, questo non impedirà la nostra morte fisica, ma un giorno la
nostra coscienza potrà tornare a vivere in un nuovo corpo quando verrà
effettuato il Restore (ripristino) di tali dati. Tale sistema ci permetterebbe di
ritornare a vivere in un corpo organico del tutto simile a quello che
avevamo da giovani, con la nostra intatta esperienza di vita ed i nostri
ricordi, a partire dalla nostra infanzia fino al momento dell'esecuzione
della immagine di Storage. In questo senso si porrebbe ovviamente il
problema, tecnico ed etico, di come far crescere un siffatto corpo organico dotato di
mente vuota nel quale poter ricaricare i dati della nostra
immagine-clone. In alternativa si potrebbe ovviamente usare tale
immagine di Storage anche per ricreare i nostri contenuti mentali in un
elaboratore elettronico quando e se la tecnologia permetterà di farlo.
Veniamo ora alla metodologia "Operating". Essa prevede che i nostri contenuti mentali vengano
travasati in una matrice di memoria di un elaboratore elettronico. E questo non sarebbe solo uno Storage;
dall'altra parte, alla fine del riversamento, avremmo un secondo "Io"
che si attiverà ed in poco tempo prenderà coscienza. Avremmo realizzato
quindi un clone mentale effettivo di noi stessi che avrà gli stessi
ricordi e la stessa esperienza di vita. Questa seconda metodologia,
denominata anche "Mind Uploading",
prevede una estrema complessità intrinseca, prima fra tutte quella della
realizzazione di una mente artificiale come matrice dei contenuti. Parlo
di matrice poiché ritengo che una tale memoria elettronica dovrà essere strutturata in
aree ognuna delle quali simuli una area funzionale del cervello
organico. Una
volta che prendessimo coscienza nella mente artificiale ci verremo
immediatamente a trovare privati di tre dei cinque sensi umani: tatto,
olfatto e gusto; ci rimarrebbero solo la vista e l'udito, forniti da
telecamere e microfoni adibiti ad ispezionare il mondo esterno. Questo
sarebbe l'equivalente alla sensazione che avremmo, nel nostro attuale
corpo organico, di rimanere paralizzati dalla testa ai piedi con la
possibilità di muovere solo gli occhi e percepire i suoni, senza più
percepire il resto del corpo. Certamente
sarebbe meglio che morire, ma sarebbe una sensazione abbastanza
sgradevole.
E' vero che si potrebbe realizzare un corpo artificiale capace di
donarci mobilità nell'ambiente esterno ma è altresì vero che tale corpo
non verrebbe "percepito", mancandoci il senso del tatto. La sensazione sarebbe come
quella di vedere e sentire il mondo attraverso un televisore. Anche se
tale corpo artificiale avesse possibilità di deambulare nel mondo
esterno tale possibilità sarebbe da noi percepita come il poter pilotare
un mezzo in un videogioco, sarebbe dunque una pseudo-percezione o, se
vogliamo, una percezione indiretta.
Non
solo il nostro corpo artificiale potrebbe essere ingovernabile ma
potrebbe esserlo la stessa mente artificiale. Va considerato infatti che
il modo in cui le sinapsi emettono le loro scariche elettrochimiche e
permettono la comunicazione tra i neuroni, che genera poi i nostri
pensieri e la nostra coscienza, produce un flusso di dati estremamente vasto come delocalizzazione
ma molto lento in termini di velocità di trasmissione. Si può
vedere al proposito questo
interessante articolo. Questo è
esattamente il contrario di ciò che avviene nei circuiti elettronici
micro-miniaturizzati dei "core" dei microprocessori dei
computer, i quali trasmettono
le informazioni alle memorie elettroniche in modo rapidissimo e diretto.
A seguito di ciò, prendendo coscienza in un elemento del genere,
potremmo impazzire in pochi istanti a seguito del collasso della nostra
mente. Ciò si potrebbe risolvere se si riuscisse a creare una vera e propria simulazione della nostra realtà percettiva.
In altre parole occorrerebbe una emulazione software del nostro cervello
organico nella struttura hardware del super-computer ove andrà ad
eseguirsi il riversamento dei dati della nostra mente.
Possiamo ritenere con sufficiente convinzione che, data la complessità della simulazione da
effettuare, un sistema ad intelligenza
artificiale debole, ad esempio un software tipo "sistema esperto"
basato su reti neurali, potrebbe non essere in grado di effettuarla
senza generare un elevato numero di errori. Per questo occorrerà forse
la venuta alla luce di una vera Intelligenza Artificiale di tipo
"forte", ossia un vero e proprio computer pensante.
A questo punto il lettore si porrà una domanda: perché occorre un
"gestore" software per la nostra mente nel substrato della matrice di
memoria elettronica? Non dovrebbe essere la nostra stessa mente, una
volta passata nel nuovo elemento, tale software? Ritengo che
nell'ambiente artificiale occorra realizzare una emulazione della
nostra realtà sensoriale nella quale i contenuti di memoria della mente
umana possano "sistemarsi". Questo perché la matrice di memoria
artificiale sarebbe estremamente diversa da quella naturale del corpo
organico. Si rende pertanto necessaria una emulazione software poiché
non sarà possibile, o quantomeno sarà estremamente improbabile, che si
riesca a ricreare un hardware "base-silicio" costituito da
microprocessori in parallelo e memorie elettroniche che replichi in modo
esatto la complessa struttura fisiologica del cervello biologico.
Per fare
un paragone (rozzo) questo è un po'
quello che accade oggi negli emulatori software di strutture hardware (Vmware, Microsoft VirtualPc,
WinUae...).
Questi emulatori realizzano una emulazione software di un computer
fisico ove è possibile (con qualche limitazione) installare un sistema
operativo ed una intera suite di programmi in un hard disk virtuale ed
in una memoria RAM virtuale i quali, fisicamente, vanno a prendere
porzioni dell'hard disk e memoria RAM reali allocati dall'emulatore a
tale scopo. Va però detto che il computer che deve far funzionare
l'emulatore software deve avere una potenza di calcolo superiore di un
fattore 10 rispetto alla potenza di calcolo dell'hardware emulato.
Questo scardina le convinzioni di quei futurologi che dicono che nel 2025, quando
i computer avranno raggiunto i 30 Teraflops di potenza, essi saranno in
grado di emulare correttamente la mente umana. Al contrario, se invece
l'emulazione software è necessaria (come io penso che sia), occorreranno
almeno 300 Teraflops per eseguire una tale emulazione.
Che
il ricorso alla emulazione sia necessario lo dimostra il fatto che, già
oggi, quando un data-center produce elevate quantità di dati e ne riceve
in pari quantità (si pensi ai database di una grande banca) e necessita
di numerosi server per poter far girare software complessi e disparati
che vanno ad interagire su numerose base dati, allora si preferisce "virtualizzare"
tali server. Ossia si crea un unico super-server sui quali si fanno
girare innumerevoli server emulati. Questo riduce sia il problema dei
guasti (i server hardware si rompono molto più facilmente dei server
virtuali), sia la gestione (è molto più facile reinizializzare o
reinstallare un server virtuale che un server hardware) e sia la
interazione tra le moltitudini di dati da essi prodotte, che non passano
su reti esterne e diversificate ma nella stessa struttura hardware del
super-server. Una casa all'avanguardia nei software di virtualizzazione
è Vmware.
Un altro motivo che fa ritenere che serva
un "gestore" software per l'emulazione della mente umana in un
sistema di elaborazione elettronica è che
attualmente, nel nostro corpo organico, disponiamo di "routine software
innate" che sarebbero difficilissime da riprodurre in un computer
elettronico. Pensiamo ad
esempio ad un tizio che va in bici in mezzo al traffico cittadino,
mastica una gomma,
ascolta la musica da un lettore portatile a cuffie, contemporaneamente
ode la sirena di un ambulanza che si avvicina e nello stesso tempo sente
vibrare il cellulare nella tasca. La maggior parte delle azioni di
quest'uomo sono "automatiche"; ad esempio guidare la bici,
masticare ed orientarsi
nel traffico, solo alcune richiedono l'intervento di uno sforzo
cosciente (cellulare, evitare l'ambulanza).
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Ora guardiamo questo robot che vedete nella immagine
a lato:
Esso rappresenta il massimo della attuale tecnologia, si tratta del
robot Asimo della Honda. Ci sono voluti ben dodici anni per sviluppare il
software che gli permettesse di camminare senza cadere. Nella attuale
versione riesce a camminare in sincronia con un essere umano ed a
correre a bassa velocità evitando alcuni ostacoli ma non può salire su
terreni irregolari né arrampicarsi.
Questo sistema si
basa sulla intelligenza artificiale "debole" ossia su un software a base
algoritmica. Pensate quanti decenni occorrerebbero per sviluppare un
software che gli permetta di fare quello che fa il nostro tizio in bici
o giocare una partita di calcio...
Ciò accade perché il software su cui
è basato non riesce ad "apprendere" dai suoi errori ossia non si
auto-modifica. Non si auto-modifica poiché non ha coscienza di sé,
in altre parole non è vivo! |
Anche se esistono attualmente software basati
sulle reti neurali in grado di auto-modificarsi essi lo fanno
comunque seguendo un programma che detta le specifiche della
modifica il quale a sua volta non può auto-modificarsi. Tale
capacità di auto-modifica è pertanto parziale e settaria, ossia
relativa allo specifico campo di applicazione.
Conclusioni:
Sia il sistema di Storage che quello di
Operating, ammettendo che fossero fossero
realizzabili in futuro, ci porterebbero comunque a scontrarci con una
importante questione
etica e pratica: che fine farebbe
il nostro "Io" attuale, quello che sta leggendo queste righe? Nel caso della prima metodologia, quella dello Storage,
essa non eviterebbe la nostra morte fisica e quindi esso perirebbe
comunque al termine della vita del corpo organico. Nella seconda invece, a
passare nella mente artificiale sarebbe comunque una copia di tale "Io", non
l"Io" stesso! Quest'ultimo rimarrebbe infatti nel corpo organico in
attesa della morte.
Il primo sistema, quello dello Storage, implementa migliori
possibilità di successo, soprattutto per il fatto che è estremamente
meno complesso da realizzare da un punto di vista tecnologico.
Bisognerebbe però (e non è cosa da poco...) cercare il modo di capire come
estrarre un clone di dati della nostra mente. Una sorta di "istantanea"
dei nostri contenuti mentali che comprenda in toto sia quelli della
mente superiore (corteccia frontale e prefrontale) e sia quelli della
mente arcaica (talamo, sistema limbico e cervelletto). Il problema è qui che non sappiamo
come fare poiché, come ho spiegato anche nell'articolo "Può un computer
pensare?", il nostro cervello non ha porte di output da cui prelevare
dati, anzi, in un certo senso non sappiamo nemmeno in che sistema
numerico (binario, esadecimale ecc.) esso operi per muovere e
gestire i suoi dati di memoria. E forse un sistema numerico non c'è
affatto, probabilmente il trasferimento dati, a livello macro, avviene a
livello sub-simbolico.
Concludendo; allo stato attuale della tecnologia, la ibridazione del nostro organismo
con organi artificiali, o meglio bio-artificiali, è di gran lunga una
tecnologia che ha migliori possibilità di realizzarsi nel
prossimo futuro rispetto a
quella capace di trasferire i nostri contenuti mentali in un elaboratore
elettronico.
Immagine in apertura dal film L'uomo Bicentenario, basato su un
racconto di Isaac Asimov e interpretato da Robin Williams.
