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Primo neurone artificiale, possibile arma contro l'Alzheimer

Costruito su un chip, utile per combattere molte altre malattie

Enrica Battifoglia 04 dicembre 2019 11:42
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".


Fonte: ansa.it
URL: http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/biotech/2019/12/04/-primo-neurone-artificiale-possibile-arma-contro-lalzheimer_d974252b-ac88-4984-bef5-c2d9b26d3561.html