Mescolare computer e neuroni: una realtà possibile?

Mescolare computer e neuroni sembra ancora un’idea lontana e quasi fantascientifica. Ma un recente esperimento dell’Università del Wisconsin dimostra che è possibile influenzare il comportamento dei neuroni, facendoli crescere e muovere attorno a nanomembrane costituite da minuscoli tubi semiconduttori di silicio e germanio. Si tratta di un tipo di interazione tra la tecnologia e i neuroni, che potrebbe avere molte ripercussioni anche per chi ha lesioni spinali.

Nuovi esperimenti su neuroni e semiconduttori

Il mix tra computer e neuroni è l’oggetto di studio di alcuni studenti laureati presso l'Università del Wisconsin che, guidati da Minrui Yu e Yu Huang, hanno pubblicato uno studio ACS Nano, dal titolo complicato di "Semiconductor Nanomembrane Tubes: Three-Dimensional Confinement for Controlled Neurite Outgrowth". In questa ricerca gli scienziati mostrano che sono stati in grado di far crescere dei gruppi di neuroni attraverso piccoli tubi fatti di semi-conduttori e materiali di silicio e germanio. I neuroni sono le cellule che costituiscono il tessuto nervoso. Grazie alle loro proprietà fisiologiche e chimiche i neuroni sono in grado di ricevere, integrare e trasmettere impulsi nervosi.

Anche se questa ricerca innovativa su computer e neuroni non può far presagire nel breve periodo dei cyborg o che il cervello umano venga strettamente intrecciato con parti di computer, tuttavia questo studio apre la porta alla possibilità di rigenerare le cellule nervose danneggiate a causa di una malattia o di un infortunio.

Il team, guidato da Justin Williams, un ingegnere biomedico, ha creato tubi di varie dimensioni e forme, abbastanza piccoli perché una cellula nervosa possa infilarcisi, ma non così grandi che la stessa cellula possa entrarci completamente dentro. Le provette sono state poi rivestite con le cellule nervose di topo e quindi gli scienziati hanno studiato l’evoluzione della situazione per vedere come avrebbero reagito. Invece di rimanere ferme, le cellule nervose hanno iniziato a inviare filamenti attraverso i piccolissimi tubi, come se fossero in cerca di un cammino verso qualcosa o come se stessero cercando di andare da qualche altra parte. In alcuni casi le cellule hanno effettivamente seguito il contorni dei tubi, il che significa, in teoria, che i nervi possono essere coltivati in strutture.

Le prospettive future della ricerca sui neuroni

Gli scienziati sapevano già da qualche tempo che i neuroni hanno una funzione di ricerca, ma non sono ancora sicuri su cosa stiano cercando o se sia solo un movimento casuale da parte loro. Con la creazione di neuroni che seguono percorsi pre-pianificati attraverso piccoli tubi, il team di ricerca spera di trovare la risposta a questa domanda. L’idea è anche quella di installare dei dispositivi di ascolto per registrare le emissioni elettriche dei nervi, cosa che potrebbe in teoria portare a registrare le “conversazioni” tra le cellule nervose.

La speranza, naturalmente, in questo tipo di ricerca su computer e neuroni, è che si possa trovare un modo per connettere un computer di qualche tipo a un gruppo di cellule nervose per ristabilire la comunicazione che è stata interrotta. Il computer in questo caso potrebbe servire come un relè di sorta, permettendo a chi non può più camminare, per esempio, a causa di lesioni spinali o di una malattia, di riacquistare le proprie capacità motorie precedenti. A questo proposito, questa ricerca è ancora più rivelatrice di quanto possa sembrare a prima vista, perché i minuscoli tubi che sono stati creati, sono molto simili alla mielina, la guaina isolante che ricopre alcune parti delle cellule nervose normali. Sono simili alla mielina sia dal punto di vista fisico che elettrico.

Inoltre, in questo esperimento sui neuroni è possibile controllare il diametro del tubo perché sia vicino a quello di un assone, fornendo un contatto limitato con la membrana dell'assone e isolandola potenzialmente dalla soluzione extracellulare.

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26 Commenti

  1. fra83 28 aprile 2011
  2. Alex87ai 28 aprile 2011
  3. Alex87ai 28 aprile 2011
  4. fra83 28 aprile 2011
  5. Andres Reyes Andres Reyes 28 aprile 2011
  6. Antonio Mangiardi 28 aprile 2011
  7. linus 28 aprile 2011
  8. Antonio Mangiardi 28 aprile 2011
  9. Alex87ai 28 aprile 2011
  10. FlyTeo 28 aprile 2011
  11. Andres Reyes Andres Reyes 28 aprile 2011
  12. Giovanni Giomini Figliozzi 28 aprile 2011
  13. Antonio Mangiardi 28 aprile 2011
  14. Andres Reyes Andres Reyes 29 aprile 2011
  15. Giovanni Giomini Figliozzi 29 aprile 2011
  16. Giovanni Giomini Figliozzi 29 aprile 2011
  17. Andres Reyes Andres Reyes 29 aprile 2011
  18. Giovanni Giomini Figliozzi 29 aprile 2011
  19. Andres Reyes Andres Reyes 29 aprile 2011
  20. Giovanni Giomini Figliozzi 30 aprile 2011
  21. Cosimo Candita 30 aprile 2011
  22. Giovanni Giomini Figliozzi 30 aprile 2011
  23. Andres Reyes Andres Reyes 30 aprile 2011
  24. Giovanni Giomini Figliozzi 30 aprile 2011
  25. alessandro ciccimarra 15 giugno 2011
  26. alessandro ciccimarra 15 giugno 2011

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