Grazie ai ricercatori dell’Università di Bath, uno degli ultimi scogli per le reti neurali è pronto a essere superato. Gli scienziati inglesi hanno infatti annunciato di aver messo a punto neuroni artificiali, in grado di comportarsi esattamente come quelli umani.
Altro aspetto rilevante, con un consumo di 140 nanoWatts, un miliardo di volte inferiore rispetto ai microprocessori usati in precedenza nello stesso ambito. Abbastanza ridotto quindi, da poter prendere in seria considerazione i neuroni artificiali per la cura di malattie croniche diffuse, come patologie al cuore, Alzheimer e altre patologie legate al sistema nervoso.
Frutto del lavoro congiunto anche con ricercatori delle università di Bristol, Zurigo e Auckland, i neuroni artificiali hanno dimostrato di rispondere ai segnali trasmessi dal sistema nervoso senza differenze sostanziali rispetto a quelli naturali.
Segnali importanti inviati dai neuroni artificiali
Tra le svariate prospettive che si stanno aprendo per la medicina, anche quella importante di trovare una strada per intervenire sui danni al midollo spinale. L’ipotesi è riuscire a replicare in modo artificiale i circuiti danneggiati o morti, ripristinando la corretta trasmissione dei segnali nervosi e ripristinare le funzioni naturali.
Per esempio, alla base di disfunzioni cardiache, una parte del cervello che non risponde in modo adeguato ai riscontri inviati dal sistema nervoso e non è quindi in grado di trasmettere i corretti segnali al cuore per funzionare a dovere. I neuroni artificiali possono intercettare questo difetto per correggere i segnali e inviare quelli giusti.
Una delle prime idee concrete è una nuova concezione di pacemaker smart. Invece di stimolare direttamente il battito cardiaco, è ipotizzabile intervenire in modo più naturale a livello nervoso, inducendo un ritmo variabile attraverso le sensazioni complessive dell’organismo.
La ricerca è riuscita a imboccare la direzione giusta nel momento in cui gli scienziati sono riusciti a modellare il sistema e ricavare le relative equazioni, necessarie per descrivere come i neuroni rispendano agli stimoli elettrici trasmessi dagli altri nervi.
Il risultato estremamente complicato, ha dovuto superare anche numerose difficoltà nell’interpretare esiti spesso solo all’apparenza simili tra loro. In pratica, uguali nel risultato ma molto diversi nella sostanza e nell’origine.
Messo a punto un primo prototipo di chip, è stata replicata accuratamente la dinamica completa dei neuroni dell’ippocampo e dei neuroni respiratori dei ratti, sotto forma di una vasta gamma di stimoli.
«Fino a oggi abbiamo sempre considerato i neuroni come una sorta di scatole nere – commenta il professor Alain Nogaret, del dipartimento di fisica dell’Università di Bath -. Ora invece siamo in grado di aprirle, guardare dentro e studiare nei minimi dettagli le proprietà elettriche dei neuroni reali».
