Primo neurone artificiale,
possibile arma contro l'Alzheimer. Costruito su un chip, utile per combattere
molte altre malattie.
SEGNALATO DAL DR. GIORGIO PATTERA
(BIOLOGO)
Il primo chip che riproduce il comportamento di un neurone (fonte: University of Bath) © Ansa
Promette di diventare una futura
arma per combattere le malattie causate dalla degenerazione delle cellule
nervose, come l'Alzheimer: il primo neurone artificiale in silicio risponde ai
segnali del sistema nervoso e segna un passo in avanti verso la possibilità di
riparare circuiti nervosi e ripristinare funzioni perdute. Descritto sulla
rivista Nature Communications, è il frutto della ricerca coordinata da Alain
Nogaret, del dipartimento di Fisica dell'università britannica di Bath, e
condotta con l'università svizzera di Zurigo e quella neozelandese di Auckland.
Fanno parte del gruppo di lavoro anche gli italiani Elisa Donati e Giacomo
Indiveri, entrambi dell'Università di Zurigo. Inseguiti da tempo, i primi
neuroni in silicio sono un esempio della cosiddetta medicina bioelettronica,
che con materiali artificiali imita circuiti e processi naturali. Le cellule
nervose artificiali appena ottenute hanno come modello i neuroni di ratto, ma
la strada è ormai aperta verso ulteriori sviluppi. "Progettare dispositivi
del genere è stata un'autentica sfida", rilevano i ricercatori.
"Finora i neuroni sono stati delle scatole nere, ma ora sappiamo come
guardare al loro interno. Il nostro lavoro - rileva Nogaret - cambia un
paradigma perché fornisce una tecnica per riprodurre in dettaglio le proprietà
elettriche dei neuroni".
Il neurone su chip confrontato con una moneta (fonte: University of
Bath)
Ad accelerare le possibili
applicazioni per futuri dispositivi biomedici c'è poi il fatto che i neuroni
artificiali consumano un miliardesimo dell'energia di un microprocessore".
I neuroni su chip riproducono i canali ionici, ossia le sequenze di proteine
che si trovano sulla superficie delle cellule e che, come delle finestre,
permettono il passaggio di sostanze dall'esterno all'interno delle cellule. Nel
caso dei neuroni artificiali, i canali ionici consentono la trasmissione dei
segnali nervosi proprio come accade nei neuroni naturali. Sono due, al momento,
le cellule nervose imitate sui chip di silicio: quelle che controllano sia la
respirazione sia il ritmo del cuore, il cui malfunzionamento è all'origine di
disturbi come l'aritmia, e quelle dell'ippocampo, la struttura del cervello
nella quale si trova la centralina della memoria. Tra le possibili
applicazioni, per Nogaret, sono all'orizzonte "pacemaker
intelligenti" che utilizzando i neuroni per aiutare il cuore a battere con
il ritmo giusto, oppure "il trattamento di malattie neurodegenerative,
come l'Alzheimer".
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