BACKUP: la memoria esterna per il cervello!



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Molte sono le patologie legate alla memoria e sempre più diffusi sono i casi di Alzheimer, demenza senile, disturbi e degenerazioni delle funzioni cerebrali ad ampio raggio. Ad oggi in medicina non esistono cure capaci di porvi un rimedio.

Elon Musk sta provando da tempo con Neuralink a porre un rimedio. L’obiettivo dichiarato è quello di realizzare e commercializzare entro il 2021 un’interfaccia capace di connettere mente e macchina. Un progetto molto ambizioso che fino ad oggi ha trovato applicazioni solo nella letteratura e nella filmografia fantascientifiche.

In Italia, invece, con il concreto progetto Backup dell’Università di fisica di Trento si sta realizzando una piattaforma di calcolo neuromorfica ibrida. Praticamente, si sta studiando un chip con la funzione di far comunicare le cellule cerebrali con dei transistor e con altri componenti elettronici  tramite dei circuiti fotonici.

Essendo una piattaforma, essa si struttura su tre livelli:

  • elettronico, nel quale l’informazione è elaborata tramite dei circuiti elettronici;
  • fotonico, nel quale l’informazione è elaborata tramite dei circuiti fotonici;
  • biologico, nel quale le informazioni sono elaborate dai neuroni.

Lo scopo ultimo è quello di realizzare un chip ibrido, capace di interconnettere queste tre realtà in modo tale da scambiarsi informazioni. L’ambizioso progetto ha vinto “ERC Advanced Grant“, il bando europeo di ricerca più ambito, aggiudicandosi 2,5 milioni di euro.

Il tutto parte dalla scoperta del luogo in cui i nostri ricordi risiedono. Infatti, oggi sappiamo che i ricordi vengono immagazzinati nel nostro cervello tramite il collegamento di neuroni: in pratica un circuito di neuroni rappresenta la base fisica della memoria. Il chip si pone l’obiettivo di interfacciare tali neuroni con un circuito fotonico in modo tale da emulare il funzionamento biologico della memoria.

In questo modo si può scrivere un nuovo ricordo in modo artificiale che viene elaborato dal circuito fotonico ed immagazzinato dal tessuto neuronale.

Le applicazioni di queste scoperte sono tra le più ricorrenti e sfruttate oggi in campo medico, come dimostra quanto sta accadendo all’Università di Trento, dove si stanno studiando in vitro le probabili applicazioni che potrebbero risolvere l’alzheimer e l’epilessia. Anche se siamo ancora lontani da un’applicazione pratica, come sostiene il Prof. Pavesi, siamo sicuramente sulla strada giusta!



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