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Il primo neurone artificiale - creato da una poule di Università - potrebbe permettere di riparare circuiti nervosi e ripristinare funzioni perdute a causa della malattia
ZURIGO - Promette di diventare una futura arma per combattere le malattie causate dalla degenerazione delle cellule nervose, come l'Alzheimer, il primo neurone artificiale, frutto di una ricerca che ha coinvolto anche l'Università di Zurigo. L'importante passo avanti verso la possibilità di riparare circuiti nervosi e ripristinare funzioni perdute è descritto sulla rivista Nature Communications.
Oltre all'ateneo svizzero, alla ricerca, coordinata da Alain Nogaret dell'Università di Bath (Inghilterra), ha partecipato anche l'Università di Auckland, in Nuova Zelanda. Inseguiti da tempo, i primi neuroni artificiali in silicio rispondono ai segnali del sistema nervoso e sono un esempio della cosiddetta medicina bioelettronica, che con materiali artificiali imita circuiti e processi naturali.
Le cellule nervose appena ottenute hanno come modello i neuroni del 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 cambia un paradigma perché fornisce una tecnica per riprodurre in dettaglio le proprietà elettriche dei neuroni», afferma Nogaret.
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 in quelli 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 utilizzano i neuroni per aiutare il cuore a battere con il ritmo giusto, oppure «il trattamento di malattie neurodegenerative, come l'Alzheimer».
