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9 Gennaio 2019
12:58

Sinapsi artificiali, per la prima volta i neuroni si ‘parlano’ con una protesi elettronica

I ricercatori del Cnr-Imem ci fanno sapere di aver realizzato in Italia, per la prima volta, connessioni sinaptiche artificiali grazie ad un dispositivo elettronico, chiamato memristore, che consente la comunicazione tra neuroni in modo analogo a quanto avviene in natura: tutto ciò significa che un domani potremmo aver protesi artificiali per cervelli danneggiati.
A cura di Zeina Ayache
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Gli esperti del Cnr-Imem sono riusciti, per la prima volta, a mettere in connessione sinaptica i neuroni grazie ad un dispositivo elettronico: in pratica, hanno creato delle sinapsi artificiali che funzionano come quelle naturali e permettono la comunicazione neuronale. Questo significa che un domani questo dispositivo potrà essere utilizzato come protesti di nuova generazione per emulare il comportamento sinaptico e ripristinare la comunicazione tra neuroni nei soggetti che hanno perso alcune funzionalità cerebrali a causa di incidenti e/o malattie neurodegenerative.

Sinapsi artificiali. Quando parliamo di sinapsi ci riferiamo ad una struttura biologica che ha il compito di connettere due neuroni, stabilendo così tra essi un flusso di informazioni specifico e unidirezionale. Le sinapsi sono fondamentali per la nostra sopravvivenza poiché sono ciò che ci permettono di apprendere e memorizzare le informazioni che acquisiamo. In Italia adesso è stata realizzata, per la prima volta, la connessione sinaptica artificiale tra neuroni grazie ad un dispositivo elettronico, chiamato memristore, sviluppato da polimeri che garantisce funzionalità analoghe a quelle delle sinapsi naturali. Si tratta dunque di essere riusciti a abilitare la comunicazione diretta tra neuroni però artificialmente.

Una slice di cervello di ratto in cui sono identificate due cellule neocorticali (Cell1,2), M indica il Memristor Organico, in bianco lo schema elettrico semplificato del circuito.
Una slice di cervello di ratto in cui sono identificate due cellule neocorticali (Cell1,2), M indica il Memristor Organico, in bianco lo schema elettrico semplificato del circuito.

Come funziona memristore. Il dispositivo, spiegano gli esperti, gioca il ruolo di una sinapsi quindi permette la connessione tra i neuroni consentendo la comunicazione in modo pressoché analogo a quanto avviene in natura, “con un importante cambio di paradigma rispetto all’approccio consolidato basato su microelettrodi”, spiega Salvatore Iannotta del Cnr-Imem.

Il valore del memristore. Viene da chiedersi quali possano essere le reali implicazione del memristore nella nostra vita quotidiana. A questo dubbio rispondono i ricercatori italiani che spiegano che “dettagli molto rilevanti della comunicazione interneuronale sono riprodotti, sia dal punto di vista dell’eccitazione reciproca tra i neuroni sia nel dettaglio dell’evoluzione temporale. Questi risultati rappresentano una importante base di riferimento per la realizzazione di ‘protesi sinaptiche’, per il ripristino della funzionalità in caso di incidente, di malattie neurodegenerative, di disfunzioni delle sinapsi e per lo sviluppo di interfacce ‘brain-computer’ di nuova generazione”. Insomma, un domani questo dispositivo potrebbe realizzare reti neurali artificiali in grado di memorizzare e apprendere da utilizzare come protesi nei cervelli danneggiati.

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