Diventeremo dei robot? Arrivano i neuroni artificiali, quasi meglio di quelli veri

Il cervello artificiale non è più fantascienza per gli scienziati svedesi della Linköping University. Il professore Simone Fabiano a capo del progetto ha appena pubblicato lo studio. 

Sulle pagine del numero uscito il 12 gennaio  di Nature Materials compare una ricerca incredibile firmata da uno scienziato italiano. Presso un’università svedese si sta infatti portando avanti la sperimentazione con i neuroni artificiali utilizzando i topi come organismo modello. In particolare impiantandoli all’interno del nervo valgo degli animali si sta provando a modulare il loro battito cardiaco.

neurone tecnologico
Basta usare dei transistor elettrochimici per riuscire ad avere effetto sugli organi. (Videogiochi.com)

I “neuroni” sono sottili e composti da polimeri conduttori che possono condurre uno stimolo elettrico tramite il passaggio di ioni, esattamente come le vere cellule nervose. In questo sono transistor molto più avanzati delle controparti in silicio arrivando a guadagnarsi la definizione di biorealistici. Possono sfruttare calcio, sodio e potassio come nella polarizzazione reale.

Un battito indotto artificialmente

Il neurone biochimico messo a punto dall’équipe di Fabiano è in grado di influenzare il cuore dei topi modulandone il battito del 4,5%. A differenza di una vera cellula però comporta un dispendio energetico decisamente maggiore. Questo è infatti l’aspetto che al momento preoccupa di più i ricercatori per i loro dispositivi c-OECN. Acronimo che sta per conductance-based organic electrochemical neuron.

topo da laboratorio
Questa sperimentazione apre la strada ad applicazioni in campo medico. (Videogiochi.com)

Tramite gli ioni anche la curva di polarizzazione di questi transistor organici ricalca la forma che avrebbe quella di uno stimolo naturale con l’intervento dei canali del sodio. Il materiale che compone i c-OECN risulta malleabile e compatibile con i tessuti degli organismi. Al momento i dispositivi mostrano di riuscire a imitare già almeno 15 funzionalità rispetto a quelle dei neuroni reali.

La regolazione biochimica è possibile

La regolazione dei canali di sodio e potassio che con il flusso di questi ioni regolano il potenziale di azione e di riposo è avvenuta tramite l’uso di ioni calcio (Ca2+). Ma lo studio evidenzia anche che è possibile utilizzare dei neurotrasmettitori inibitori come la glutammina per bloccare i c-OECN a determinate concentrazioni.

sinapsi neuroni
Ricreare un meccanismo biologico non è una sfida semplice. (Videogiochi.com)

Il successo ottenuto nella stimolazione del nervo valgo è di interesse ad esempio per lo sviluppo di sistemi per controllare gli attacchi epilettici o trattare infiammazioni croniche. Un esempio è quello dell’artrite reumatoide, una patologia di eziologia ancora sconosciuta e che provoca dolore cronico oltre che deformazione.