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Microchip in grado di interagire con la rete neuronale cerebrale

Un consorzio europeo di scienziati italiani, israeliani e tedeschi coordinato da Stefano Vassanelli, neurofisiologo al Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Universita’ 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 Comunita’ Europea, si e’ 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 biocompatibilita’. Grazie a sensori e attuatori di dimensioni micrometriche integrati nel chip, e’ stato possibile registrare l’attivita’ 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 cosi’ elevata – spiega il professor Vassanelli – la tecnica ha consentito di stabilire con i neuroni una comunicazione bi-direzionale: da cervello a chip, registrando l’attivita’ 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”.
E’ possibile cosi’ intravedere in futuro l’applicazione di questa tecnologia per la creazione di neuroprotesi “intelligenti”, capaci di registrare l’attivita’ cerebrale ad alta risoluzione, elaborare delle risposte mediante microelaboratori su chip e stimolare il cervello in un circuito ibrido neuro-elettronico. Questo approccio sara’ di grande aiuto per la terapia di malattie neurologiche, tra cui il Parkinson e l’epilessia.

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