... dell’Università di Padova che, assieme ad altri istituti europei, con il progetto Synch sta sviluppando un sistema ibrido che unisce il network neuronale fatto di sinapsi e neuroni con quello elettronico fatto di silicio e byte.
Il campo della ricerca bio-ibrida inizia vent’anni fa, ma è negli ultimi due anni che accelera grazie al supporto dell’intelligenza artificiale, che facilita lo sviluppo di nuovi materiali da inserire nel cervello, e nella simulazione dei circuiti del nostro cervello. Oggi abbiamo sensori elettronici in grado di captare le micro variazioni di voltaggio dei nostri neuroni in meno di un millisecondo, la rapidità necessaria per tracciare lo “sparo” del segnale elettrico tra i rami delle nostre sinapsi. Per gli appassionati di elettronica e medicina tra i lettori, raccomando qui.
Per capire lo schema di funzionamento, questo grafico ci aiuta:
Alla sinistra i diversi livelli di complessità del nostro cervello, dai singoli neuroni e rami di sinapsi a salire verso le varie aree funzionali che ci consentono di vivere. Sulla destra i sensori e processori che alimentano i nostri computer, in questo caso progettati per la raccolta ultra rapida delle piccole variazioni di corrente nella nostra zucca. In mezzo l’interfaccia, costruita per misurare i segnali del nostro cervello, farli capire dalla nostra intelligenza artificiale, e restituire al cervello un comando.
Come il termostato di casa vostra rileva di continuo la temperatura, e dato il superamento di una certa soglia il computer manda un comando al vostro condizionatore di riscaldare o raffreddare l’aria, allo stesso modo possiamo comprendere l’andamento di alcune variabili del nostro cervello e regolarne il funzionamento. Questo succede con pazienti Parkinson, con chi abbia problemi sensoriali, in generale per un numero elevato di patologie. Ancora una volta un grafico aiuta molto:
Qui vediamo come l’applicazione di sensori elettronici, in grado di leggere rapidamente parametri fondamentali per il nostro funzionamento, può agevolare il recupero della vista, mobilità ed altre funzionalità del nostro corpo. Per ognuno di noi avere il pieno controllo delle nostre capacità è importante: perdere la memoria, la vista, l’udito, la destrezza manuale o la capacità di camminare sono traumi. Personalmente non avrei problemi a farmi aiutare da un chip in queste circostanze, se fossi un paziente. Per il medico non è così semplice, perché servono molti esperimenti per validare l’efficacia ed il valore di nuove terapie basate su questo approccio. E con gli esperimenti arrivano i comitati etici, le norme di legge per la privacy e la protezione di altri diritti, e tanta burocrazia che rallenta i tempi di sperimentazione ed adozione di queste innovazioni.
In ogni caso penso sia un campo di ricerca affascinante, con molte ricadute che vanno oltre l’ambito clinico, ed impattano sulla nostra società e sul nostro modo di vivere sia la malattia sia il semplice passare del tempo. Continuerò con altre puntate divulgative, ma per chi avesse fretta di vedere nei dettagli, qui per capire cosa fanno gli ingegneri.
