Ricerca e università

Team di ricercatori internazionale sviluppa microchip che dialoga con i neuroni

Un consorzio Europeo di scienziati italiani, israeliani e tedeschi coordinato dal Prof. Stefano Vassanelli, neurofisiologo al Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università degli Studi di Padova, ha sviluppato un microchip di silicio impiantabile nel cervello e capace di stabilire una comunicazione bi-direzionale e ad alta risoluzione con in neuroni cerebrali. La ricerca, condotta nell’ambito del progetto CyberRat finanziato dalla Comunità Europea, si è avvalsa di avanzate tecnologie del silicio per creare dei microchip a forma di ago direttamente impiantabili nel cervello. Un rivestimento di diossido di titanio di spessore nanometrico ottenuto mediante speciali procedure di deposizione ha conferito al chip alta biocompatibilità. Grazie a sensori e attuatori di dimensioni micrometriche integrati nel chip, è stato possibile registrare l’attività di grandi popolazioni di neuroni in varie regioni cerebrali con una risoluzione di soli dieci micrometri.

«Oltre a raggiungere per la prima volta una risoluzione così elevata – spiega il prof. Vassanelli -, la tecnica ha consentito di stabilire con i neuroni una comunicazione bi-direzionale: da cervello a chip, registrando l’attività neuronale, e da chip a cervello stimolandola. La nuova tecnologia sviluppata in CyberRat rappresenta la base di partenza per lo sviluppo di nuovi sofisticati strumenti sperimentali utili a capire come le reti complesse che i neuroni creano nel cervello interconnettendosi sono in grado di elaborare le informazioni.»

È possibile così intravedere in futuro l’applicazione di questa tecnologia per la creazione di neuroprotesi “intelligenti”, capaci di registrare l’attività cerebrale ad alta risoluzione, elaborare delle risposte mediante microelaboratori su chip e stimolare il cervello in un circuito ibrido neuro-elettronico.

Questo approccio sarà di grande aiuto per la terapia di malattie neurologiche, tra cui il Parkinson e l’epilessia.

 

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