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Un super-microfono registra la sinfonia del cervello

Un super-microfono riesce per la prima volta ad ascoltare la sinfonia del cervello prodotta dall’attività di miliardi di cellule. Realizzato fra Italia e Stati Uniti, è la base per costruire future interfacce capaci di far dialogare uomo e macchine. Il dispositivo si chiama SiNaps ed è descritto sulla rivista Biosensors and Bioelectronics dal gruppo dell’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) di Genova coordinato da Luca Berdondini in collaborazione con gruppi di ricerca dell’univeristà di Harvard e con il sostegno di un progetto finanziato dell’americana Brain Initiative.


Il minuscolo dispositivo che permette di ascoltare tutte le celleule nervose (fonte: G.Berretta)

Il dispositivo SiNaps (Simultaneous Neural Recording Active Pixel Sensor technology) sarà presentato domani in Svizzera,nell’iniziativa organizzata dall’Ambasciata Italiana a Berna in collaborazione con la Camera di Commercio Italiana in Svizzera e l’Agenzia Ice. “Grazie al dispositivo siamo in grado di ascoltare i segnali di tantissime cellule nervose e questo ci permetterà di capire meglio il linguaggio del cervello”, ha detto Berdondini.

Il cervello è costituito da centinaia di milioni di cellule, ognuna delle quali comunica in media con circa 10.000 cellule vicine attraverso segnali bioelettrici. Finora la tecnologia permetteva di ascoltare meno di un centinaio di queste cellule, rendendo difficile studiarne il linguaggio e comunicazione. Immaginando ciascuna cellula come un musicista chiuso in una stanza anziché in una sala da concerto, osserva Berdondini, si potrebbe ascoltare solo uno strumento alla volta, con un effetto totalmente diverso dall’ascoltare il concerto con tutti i musicisti nello stesso luogo.

Le cose cambierebbero molto se fosse possibile registrare i suoni provenienti da ogni stanza e poi ricomporli insieme. In questo modo si riuscirebbe a ricostruire il concerto e ad apprezzarne tutte le sfumature: “è proprio questo – ha osservato – che la tecnologia da noi sviluppata permetterà di fare con i segnali provenienti da un grande numero di cellule cerebrali”. All’inizio si prevede di utilizzare il dispositivo SiNaps nella ricerca di base e fin da adesso, anche grazie ai suoi costi ridotti, promette di essere in grado di aprire le porta a una nuova generazione di strumenti e dispositivi biomedici per studiare il funzionamento del cervello con applicazioni in campo diagnostico, terapeutico e farmacologico nell’ambito delle malattie legate al sistema nervoso.

Applicazioni in vista anche nel campo delle interfacce uomo-macchina e di future protesi capaci di dialogare con il cervello in modo più efficiente. Si potranno costruire, ad esempio, sensori capaci di registrare l’attività di migliaia di cellule in più zone del cervello contemporaneamente. La stessa tecnologia, concludono gli esperti dell’Iit, potrebbe essere utilizzata per realizzare reti di sensori per applicazioni innovative in campi molto diversi, come quello ambientale e la sicurezza alimentare.

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