Un team di scienziati dell'Università di Nanchino in Cina ha progettato un neurone artificiale in grado di comunicare utilizzando il neurotrasmettitore dopamina. Una serie di esperimenti sui ratti ha mostrato che questo neurone può sia rilasciare che ricevere dopamina insieme ai neuroni animali naturali. La soluzione sarà utile nello sviluppo di interfacce cervello-computer che leggeranno accuratamente tutti i segnali nel corpo umano, sia elettrici che chimici.
Come hanno spiegato gli scienziati, la maggior parte delle moderne interfacce create per lo studio dei segnali cerebrali misurano semplici segnali elettrici nei neuroni. Tali sistemi consentono ai computer di raccogliere e decifrare molti dati importanti sul corpo, ma la maggior parte delle informazioni rimane nascosta nei neurotrasmettitori codificati, sostanze chimiche come la dopamina che i neuroni usano per scambiarsi messaggi. L'altro giorno, gli scienziati cinesi hanno annunciato di aver scoperto come "tirare fuori" questi dati nascosti dalla dopamina.
“La lingua madre del cervello è chimica, ma tutte le moderne interfacce cervello-macchina usano un linguaggio elettrico. Pertanto, abbiamo progettato un neurone artificiale per duplicare il modo in cui comunica un neurone reale", ha affermato il leader dello studio Benghui Hu.
Il neurone è costituito da un sensore fatto di grafene e un elettrodo di nanotubi di carbonio in grado di rilevare quando viene rilasciata la dopamina, riferisce Techxplore. Se il sensore ne rileva una quantità sufficiente, un componente chiamato memristor attiva il rilascio di più dopamina all'altra estremità attraverso l'idrogel attivato dal calore.
Hu e il suo team hanno dimostrato che il neurone è in grado di inviare e ricevere segnali di dopamina interagendo con le cellule cerebrali di ratto. Inoltre, è in grado di attivare i muscoli dell'animale attraverso il nervo sciatico e muovere il braccio robotico, senza segnali elettrici. Questa scoperta promette di semplificare la progettazione di macchine estremamente precise che interagiscono con il corpo umano e il cervello.
“In effetti, questa tecnologia ha un grande potenziale per espandersi in sistemi più complessi. Puoi fare molte cose nuove e interessanti con esso", ha affermato Yoeri van de Burgt dell'Università di tecnologia di Eindhoven nei Paesi Bassi, che ha anche partecipato allo studio.
2022-08-22 13:30:14
Autore: Vitalii Babkin