La prima sinapsi artificiale interagisce con le cellule, mimando il comportamento naturale delle connessioni nervose. Il risultato, pubblicato su Nature Materials, è il punto di arrivo della ricerca che nel 2017 aveva realizzato la sinapsi artificiale. Il risultato parla italiano ed è nato alla collaborazione fra il gruppo dell’Università di Stanford guidato da Alberto Salleo con Istituto Italiano di Tecnologia, l’università olandese di Eindhoven e quelle italiane Federico II di Napoli e Roma Tor Vergata.
Composta da un’interfaccia biologica e una piattaforma elettronica, la sinapsi artificiale riproduce le connessioni fra le cellule nervose in modo simile a quanto avviene naturalmente nel cervello. In particolare riconosce la presenza del neutrotrasmettitore dopamina e dimostra di avere una plasticità simile a quelle connessioni naturale fra le cellule nervose. E’ un risultato che promette di gettare le basi per nuove ricerche sia nell’ambito delle malattie neurodegenerative sia nella conoscenza del cervello Il gruppo di Stanford ha realizzato il sistema elettronico, quello di Eindhoven la parte relativa alla meccanica dei fluidi e il gruppo dell’Iit si è occupato dell’accoppiamento diretto delle cellule sul microchip e della misurazione delle variazioni dell’attività elettrica del chip.
“Ѐ la prima volta che un dispositivo elettronico neuromorfico viene direttamente interfacciato con un sistema cellulare per ottenere una piattaforma in grado di riprodurre la plasticità sinaptica a breve e a lungo termine”, ha osservato Francesca Santoro, dell’Iit. “Prima di questo studio – ha aggiunto – erano stati realizzati sistemi capaci di ricevere stimoli, ma non in grado di eccitarsi e mantenere l’eccitamento a loro volta”.
Adesso si aprono nuove prospettive per le malattie neurodegenrative, nelle quali avviene la perdita di comunicazione tra neuroni: diventa possibile ripristinare le connessioni neuronali danneggiate utilizzando dispositivi bioibridi; nel caso delle amputazioni, poi, i dipositivi potrebbero fare da ponte tra le terminazioni nervose biologiche preservate e i circuiti delle protesi artificiali robotiche di nuova generazione.
