Passo avanti della scienza: come neuroni sintetici possono controllare una pianta
Un team di ricercatori svedesi ha utilizzato con successo un neurone artificiale stampato per controllare il movimento di una pianta acchiappamosche. Vediamo di cosa si tratta e perchè questa scoperta sta per migliorare la vita di tutti noi.
Passo avanti della scienza: come neuroni sintetici possono controllare una pianta
Un neurone artificiale può controllare il cervello umano
Il motivo per il quale il team di scienziati si è dedicato a questo studio è semplice: aiutare lo sviluppo di dispositivi medici futuristici e interfacce cervello-macchina per poter aiutare chi subisce infortuni o traumi che gli compromettono la vita.
“Il cervello umano è uno dei computer più avanzati mai realizzati”, afferma Simone Fabiano, professore associato presso l’Università di Linköping in Svezia e autore senior dello studio.
“Ha un’enorme quantità di memoria ed è eccellente nell’elaborazione delle informazioni e nel prendere decisioni consumando pochissima energia. Al contrario, i supercomputer artificiali sono ingombranti e consumano molta energia”.
Il risultato dello studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications e mostra gli enormi passi avanti fatti dalla scienza. Si tratta di scoperte fondamentali che possono cambiare per sempre gli sviluppi dei sistemi di interfaccia uomo-macchina ma anche di tutti i dispositivi in grado di controllare robot e protesi celebrali.
“I neuroni artificiali sviluppati finora erano fatti in silicio, erano perciò dispositivi rigidi e con una scarsa capacità di integrazione biologica, ad esempio con i tessuti morbidi”, ha detto all’ANSA Fabiano. “I neuroni che abbiamo sviluppato noi sono invece costituiti da polimeri organici. Abbiamo così dei neuroni per molti aspetti simili ai tessuti biologici, molto più integrabili e che vengono detti sistemi ‘bagnati'”.
Come sono realizzati i neuroni artificiali
Come spiega lo stesso Dottor Fabiano, i neuroni realizzati e utilizzati nell’esperimento sono una sorta di grande circuito “morbido”. Questi nuovi neuroni sono, rispetto a quelli sviluppati in passato, più facili da realizzare e meno costosi da produrre e, oltre a questo, sono in grado di lavorare con tensioni inferiore consentendo così un grande risparmio di energie. La nota più importante è che i nuovi neuroni sviluppati riescono ad interfacciarsi direttamente con i neuroni biologici.
L’applicazione sulla pianta
I ricercatori hanno lavorato sull’integrazione del neurone artificiale con le cellule di della pianta acchiappamosche. Queste piante carnivore si chiudono per intrappolare le loro prede di insetti quando i peli sulla superficie della pianta vengono stimolati due volte in un breve lasso di tempo (circa 30 secondi), portando al rilascio di ioni all’interno delle cellule e a una risposta di movimento.
I ricercatori hanno imitato questo meccanismo biologico stimolando il neurone artificiale con una corrente elettrica ad alto ingresso, creando un’alta “frequenza di sparo” e innescando la chiusura della pianta. Quando stimolato con una bassa corrente di ingresso, la frequenza di sparo non raggiunge la soglia e la pianta rimane aperta.
Un procedimento molto simile a quello del cervello umano!
Il Dott. Fabiano conclude puntualizzando che “ci vorranno molti anni di ricerca per raggiungere l’efficienza del nostro cervello, ma credo che siamo sulla strada giusta per dimostrare reti neurali artificiali stampate e su piccola scala”.
