Idun Technologies: le cuffie che misurano le onde cerebrali

Incontro Simon Bachmann in un edificio per uffici semivuoto a Opfikon. Il CEO e cofondatore di Idun Technologies lavora qui con il suo team di 19 persone su cuffie e software in grado di misurare il nostro cervello. Simon mi dimostra sul posto quello che sembra uscito da un film di fantascienza made in Zurigo. Da decenni le onde cerebrali vengono misurate per applicazioni diagnostiche e scientifiche. La start-up con sede a Zurigo vuole ora renderlo accessibile al mercato dei consumatori e consumatrici.

Normalmente, in questo ufficio si troverebbe anche Séverine Gisin, cofondatrice insieme a Simon, ma attualmente è in congedo di maternità. Fondatrice e fondatore si sono conosciuti nel corso di laurea Health Sciences and Technology dell'ETH. Nel 2017 hanno fondato Idun Technologies come spin-off dell'ETH. «Per noi la salute preventiva è sempre stata entusiasmante. Abbiamo ritenuto che lo sviluppo di biosensori fosse l'elemento più importante», mi spiega Simon. Dapprima, il team ha sviluppato una maglietta con sensore, poi è emersa l'idea delle cuffie, che è rimasta fino ad oggi.

Le cuffie sono più precise degli smartwatch

Voglio sapere da Simon cosa possono fare esattamente queste cuffie futuristiche, collegate da un archetto sul retro. «Con le nostre cuffie Idun 'Guardian' e i loro biosensori, possiamo misurare le onde cerebrali umane nel canale uditivo», mi spiega. Si tratta di un sistema interessante per i dati sul sonno, ad esempio, e funziona in questo modo: posizionando degli elettrodi sulla pelle, si misura l'attività neuronale. In gergo tecnico, questo si chiama elettroencefalogramma, o EEG in breve. Normalmente, questo valore viene misurato con elettrodi sulla testa, ma Idun può farlo nel canale uditivo con le cuffie Guardian che la start-up di Zurigo ha lanciato di recente.

Simon spiega come funziona questa misurazione: «Le cuffie eseguono una cosiddetta misurazione biopotenziale. Non appena gli elettrodi toccano la pelle, la misurazione può iniziare. Gli elettrodi misurano i potenziali elettrici del cervello che si generano durante l'attività neuronale. I segnali possono quindi essere interpretati (ad esempio, bande di frequenza o intensità dell'ampiezza), fornendo informazioni sulla qualità del sonno o sulle prestazioni cognitive. Fin qui tutto bene e comprensibile – e futuristico.

Gli smartwatch come l'Apple Watch utilizzano l'ECG (elettrocardiogramma) per misurare il battito cardiaco e ricavarne i dati, ma la misurazione EEG delle cuffie Idun è molto più accurata e fornisce informazioni che uno smartwatch non può fornire, spiega Simon. Lo Smartwatch misura i dati fisiologici del corpo, ma non del sistema nervoso centrale, che è il nostro «centro di controllo».

Grazie ai dati neuroscientifici, il cervello può essere collegato al software, per così dire. E perché ne abbiamo bisogno o lo vogliamo? «Con le immagini di frequenza è possibile misurare la qualità del sonno, lo sforzo cerebrale, la concentrazione o i movimenti degli occhi di chi le indossa», mi spiega Simon. Così, ad esempio, si può valutare quando una persona è particolarmente concentrata, quando dovrebbe fare una pausa o, meglio ancora, un pisolino. Ma anche le connessioni con le applicazioni di smart home, ad esempio per l'impostazione della luce – tipo la luce fioca quando si è stanchi – dovrebbero essere possibili in una versione ideale grazie alla misurazione delle onde cerebrali.

Idun non è l'unica azienda che si occupa di «neurotech»; molte grandi aziende stanno facendo ricerche su queste tecnologie da molto tempo. La più nota di queste probabilmente è Neuralink di Elon Musk. Ma anche LG, con i Breeze Buds, ha intenzione di arrivare sul mercato con un prodotto simile.

«Nella vita di tutti i giorni nessuno indossa una cuffia da bagno»

Di solito, queste misurazioni vengono effettuate con reti o cuffiette sulla testa. L'applicazione di queste cuffie per la misurazione del cervello è molto complessa e richiede un gel, che deve essere lavato via dai capelli dopo la misurazione. «Nella vita di tutti i giorni, nessuno indosserebbe una cuffia del genere, tanto meno applicherebbe il gel», spiega Simon.

Idun afferma di effettuare le stesse misurazioni con le cuffie, con una qualità del segnale paragonabile. Simon spiega: «Cercavamo una forma non invasiva ma comunque affidabile. Con i nostri sensori per le orecchie, l'abbiamo trovata». Inoltre, poiché le cuffie vengono indossate nella vita di tutti i giorni, è possibile effettuare misurazioni più complete e generare un numero maggiore di dati grazie alla maggiore frequenza con cui vengono indossate.

Questo potrebbe essere utilizzato, ad esempio, per calcolare il carico di lavoro cognitivo di un lavoro d'ufficio. Simon guarda al futuro: «Questi risultati potrebbero essere collegati al calendario di Outlook per pianificare così la giornata in modo più efficace». Ad esempio: se al mattino si è stanchi, si inseriscono meno appuntamenti – sembra un'idea pratica. Inoltre, molte persone indossano comunque le cuffie quando lavorano in ufficio. Ma il primo problema è che le Idun Guardian, le ultime cuffie EEG di Idun, purtroppo non riproducono ancora la musica. «Ci stiamo ancora lavorando», dice Simon.

È ovvio che le misurazioni del carico di lavoro cognitivo comportano alcuni pericoli. Chiunque in ufficio abbia un «basso lavoro cognitivo» il più delle volte, sarà scoperto più velocemente di quanto possa pensare. Il team di Idun è consapevole di questo pericolo: «Qui ci affidiamo al controllo dell'utente finale», dice Simon.

Non ancora per i consumatori – ma per i grandi investitori

Il tuo segnale di cessato allarme: la misurazione delle onde cerebrali nella vita quotidiana non esiste ancora. Finora Idun ha venduto i prodotti solo a clienti commerciali o a investitori. Simon elenca: «Sony e Takeda, una grande azienda farmaceutica giapponese, hanno già investito nelle nostre tecnologie». Tuttavia, non vuole svelarmi l'esatta collaborazione con le aziende – segreto aziendale. Altrettanto segreta è la tecnologia che sta dietro alla collaborazione con gli investitori. Simon non rivela come funzionano gli elettrodi di Idun e come è composto il materiale utilizzato.

Però mi mostra il piccolo laboratorio dove fino a poco tempo fa il team produceva da solo i sensori. Nel laboratorio ci sono molte scatole, forni speciali e prototipi da vedere. Tuttavia, il team ora fa produrre i sensori altrove. Il tecnico dei materiali del team, Katja Junker, non riusciva più a tenere il passo con la produzione. Inoltre, il lavoro stava diventando quasi noioso, mi spiegano ridendo. Sta già lavorando al prossimo progetto.

Una simulazione del futuro

Auriel Valtancoli, Sales and Business Developer del team, mostra in una simulazione cosa possono fare le cuffie già oggi. Il set-up sperimentale: due figure di cartone di Severine e Simon, a grandezza naturale. «Prima usavamo Donald Trump e la Regina, ma non facevano sempre una buona impressione», mi dice Simon ridendo.

La simulazione funziona così: Auriel indossa i sensori di misurazione – qui provenienti da un predecessore dell'attuale modello di Guardian – e si pone al centro delle due figure dei suoi capi. Poi inizia la misurazione. Senza che Auriel giri la testa, i sensori sanno da che parte guarda Auriel grazie alla misurazione del cervello. Così, a seconda del movimento degli occhi di Auriel, si illumina l'una o l'altra figura – sì, è davvero futuristico come sembra.

E i benefici nella vita quotidiana? «Gli apparecchi acustici e le cuffie sono in grado di riconoscere la fonte di rumore su cui si concentra chi le indossa e di amplificarla acusticamente, mentre tutte le altre fonti di rumore vengono soppresse», spiega Simon. Descrive il cosiddetto problema del cocktail party, che consiste nel riuscire a seguire una conversazione nonostante il rumore circostante, particolarmente difficile per le persone con apparecchi acustici.

Anche quando Auriel chiude gli occhi, i sensori se ne accorgono e lo registrano di conseguenza: questo si chiama anche meditation tracking. Il dispositivo misura la forza delle cosiddette onde alfa del cervello, che indicano il grado di rilassamento di una persona. Con queste e con le cosiddette onde theta si può anche stabilire se una persona è talmente rilassata che sta per addormentarsi: in questo caso nel cervello sono attive altre frequenze rispetto al solito. Le onde beta alte, invece, indicano che una persona si sta concentrando.

Il team Idun può leggere tutto questo con le cuffie – una cosa che Simon e compagnia non possono ancora fare è leggere nel pensiero. Ma non posso fare a meno di pensare che vorrebbero poterlo fare. Simon mi tranquillizza: «Le misurazioni EEG possono fornire indicazioni sull'attività cerebrale, ma siamo ben lontani dal poter leggere i pensieri. Le misurazioni mostrano principalmente regioni superficiali, cosiddette 'corticali', e hanno una risoluzione spaziale limitata».

Etica: una questione importante

Soprattutto nello scenario descritto sopra e anche in altri casi, Idun raccoglie dati molto sensibili. «Siamo impegnati a svolgere un lavoro pionieristico per quanto riguarda le questioni etiche», mi dice Simon. L'azienda sta collaborando con diverse società per definire standard e linee guida per l'uso delle neurotecnologie nel mercato di massa. Perché le neurotecnologie e l'IA in generale potrebbero avere un forte impatto in queste aree, dice Simon.

Inoltre, la start-up ha costituito un comitato consultivo di neuroetica, che comprende nomi di spicco del mondo delle neuroscienze, come Marcello Ienca, professore di etica e intelligenza artificiale presso l'Università Tecnica di Monaco. Insieme, il team ha progettato una carta di neuroetica. Simon mi spiega poi che, a seconda dell'ambito di applicazione, i dati utente vengono memorizzati solo localmente sui rispettivi dispositivi e possono essere trasmessi e valutati solo in base a rigide linee guida. Ma: la valutazione di tali onde cerebrali ha un enorme potenziale. Per l'industria e anche per l'utente – se lo si vuole.

Saluto Simon e vengo baciata dal sole pomeridiano alla periferia di Zurigo. Cuffie che misurano le onde cerebrali – pazzesco. Un giorno, Simon vorrebbe poter inserire i sensori in piccole cuffie true-wireless, indistinguibili dai modelli che indossiamo ogni giorno. Lo trovo tanto emozionante quanto spaventoso. Emozionante perché rappresenta un progresso nell'assistenza sanitaria e in nuove aree di applicazione. Le misurazioni, prima complesse, sono molto più rapide e semplici. Spaventoso, perché nessuno sa esattamente cosa si potrebbe fare con questi dati.