Creato in vitro cervello ibrido collegato via internet

Per la prima volta creata in vitro una rete neuronale artificiale,  elementare composta di  tre neuroni, uno biologico e due artificiali collegati in una rete  tramite connessioni memristive ispirate alle sinapsi.

Le connessioni memrestive sono costituite da dispositivi chiamati memristori, che sono simili ai resistori (componenti di un circuito elettrico che offre una resistenza al passaggio di corrente). I memristori, costruiti in un particolare materiale plastico conduttore, a differenza dei resistori sono però  in grado di trattenere una memoria corrente passata al loro interno e per questa loro caratteristica potrebbero essere utilizzati come  unità di base per una nuova generazione di computer.  

Lo studio, pubblicato su Nature Scientific Reports, è di un gruppo internazionale di ricercatori coordinato da Stefano Vassanelli del Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università di Padova ed è il primo passo del progetto SYNCH, coordinato da Vassanelli, verso la realizzazione di una rete neuronale artificiale e una rete cerebrale connesse tramite elementi di dimensioni nanometriche (i memristori) che si comportano come le sinapsi. Realizzando una comunicazione tra neuroni artificiali e cerebrali il progetto SYNCH vuole dimostrare che queste reti neuronali ibride possono essere utilizzate, in vivo, come neuroprotesi capaci di sostituire neuroni danneggiati o di assisterli nel loro recupero funzionale. Secondo i ricercatori, questa nuova tecnologia potrà trovare in futuro applicazione nel trattamento di patologie neurologiche come il Parkinson, l’ictus, o le lesioni spinali.

“In un modello in vitro, abbiamo dimostrato – spiega Vassanelli –  come neuroni artificiali su chip e neuroni cerebrali possono essere connessi tramite memristori che emulano una proprietà fondamentale delle sinapsi: la plasticità. Abbiamo creato per la prima volta  una rete ibrida elementare dove tre neuroni, uno biologico e due artificiali, sono stati collegati in una rete tramite connessioni memristive ispirate alle sinapsi”.

Importante da  sottolineare è che i neuroni sono stati messi in comunicazione via internet: i neuroni cerebrali situati a Padova, i neuroni artificiali a Zurigo e i memristori a Southampton. “E’ una sorta di cervello elementare distribuito in diverse Nazioni – conclude Vassanelli – e questa soluzione rappresenta un’innovativa modalità di collaborazione e di sperimentazione tra gruppi europei e  discipline molto diverse come le neuroscienze, le scienze computazionali e la micro e nano elettronica”.

Rita Lena

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