Neuroni in silicio e medicina bioelettronica contro l’Alzheimer

Un aiuto concreto contro l’Alzheimer e le malattie degenerative che colpiscono il cervello potrebbe presto arrivare dalla tecnologia. È stato infatti presentato e descritto, attraverso un articolo pubblicato sulla rivista Nature, il primo neurone artificiale in silicio che risponde ai segnali del sistema nervoso e che potrebbe contribuire a riparare i circuiti nervosi danneggiati ripristinando le funzioni perdute. I neuroni in silicio nascono dalle ricerche portate avanti da un team di ricercatori appartenenti al Dipartimento di Fisica dell’Università britannica di Bath, dell’Università svizzera di Zurigo e da quella neozelandese di Auckland.

La medicina bioelettronica e i neuroni in silicio

I primi neuroni in silicio rappresentano di fatto un esempio della cosiddetta medicina bioelettronica, una branca di ricerca che intende imitare i circuiti neuronali attraverso l’utilizzo di materiali artificiali. La strada per portare alla sperimentazione sull’uomo di questo nuovo tipo di cellule artificiali è ancora lunga. I neuroni in silicio presentati in questo studio, infatti, ricalcano le funzioni di quelli di ratto. Il risultato è comunque altamente incoraggiante e lascia intravedere la prospettiva concreta di sviluppare neuroni analoghi anche per l’essere umano.

Una sfida aperta

«Progettare dispositivi del genere è stata un’autentica sfida. Finora i neuroni sono stati delle scatole nere, ma ora sappiamo come guardare al loro interno, e il nostro lavoro ci fornisce una tecnica per riprodurre in dettaglio le proprietà elettriche dei neuroni» hanno dichiarato i ricercatori coinvolti nello studio. 

I neuroni in silicio riproducono di fatto i canali ionici ossia le sequenze di proteine posizionate sulle membrane cellulari che permettono il passaggio di sostanze dall’esterno all’interno delle cellule, rendendole comunicanti. Al momento i ricercatori sono riusciti a ricreare due tipi di cellule neuronali, quelle coinvolte nel controllo della respirazione e quelle coinvolte nella regolazione del battito cardiaco. In un futuro non troppo lontano, l’impiego di questi neuroni al silicio potrà portare alla realizzazione di pacemaker intelligenti in grado di aiutare il cuore a battere con il ritmo giusto, e di contrastare in maniera molto efficace lo sviluppo di patologie neurodegenerative come l’Alzheimer. 

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Andrea Carrozzi

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