«Così il cervello parlerà direttamente con computer e robot»
Nasce un'eccellenza da una collaborazione tra Unife e Istituto Italiano di Tecnologia. Lavori in corso per il nuovo Centro di ricerca in Neurofisiologia diretto dal professor Luciano Fadiga. Possibili applicazioni scientifiche in medicina
FERRARA
Per la fantascienza è cosa fatta, per la scienza ancora no: far dialogare un gruppo di neuroni con un apparecchio informatico (computer o robot) rappresenta un traguardo molto ambizioso. Serve infatti una interfaccia che catturi il segnale elettrico inviato da un’area del cervello e lo decodifichi in modo da dettare le opportune istruzioni, i comandi, alla macchina che dovrà mettere in atto l'azione richiesta.
Per l’Università di Ferrara e per l'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) è una sfida talmente allettante che nel chiostro di Santa Maria delle Grazie, in via Fossato di Mortara, sta sorgendo una struttura di ricerca che quell’obiettivo lo ha inserito tra i suoi scopi istituzionali.
«Niente a che vedere con alcuni simboli dell’immaginario collettivo come Robocop o l’Uomo Bicentenario - taglia corto Luciano Fadiga, ordinario di Fisiologia umana di Unife - Qui dobbiamo stare con i piedi per terra e ogni passo avanti è una conquista da sviluppare giorno per giorno, anche se non sappiamo dove possiamo arrivare».
Fadiga, bolognese, 53 anni, è molto conosciuto nella comunità scientifica internazionale. Quando insegnava a Parma ha spiegato al mondo cosa sono i neuroni specchio, «le cellule nervose - ricorda - che oltre a permettere i nostri movimenti permettono anche di capire i movimenti degli altri».
Il docente lavora a Ferrara dal 2001 per Unife e dal 2004 a Genova per l'IIT, fondazione che punta a creare un ponte tra la ricerca di base e la ricerca applicata. Per anni ha collaborato con il pool di scienziati (almeno 200 in giro per il mondo) che hanno realizzato e stanno studiando i progressi di iCub, il robot bambino capace di imparare attraverso l’osservazione: è infatti in grado di svolgere alcune azioni elementari come afferrare gli oggetti, gattonare, correggere i propri errori etc..
Ricercatore senior dell’IIT, Fadiga è stato nominato lo scorso marzo responsabile del nuovo centro di ricerca di IIT/Unife che sarà operativo entro la primavera. L’ateneo estense mette a disposizione i locali, l'IIT il personale (10-12 professionisti), il budget e centinaia di migliaia di euro in attrezzature. «Ho molto apprezzato lo sforzo fatto dalle due strutture. Per i tempi a cui siamo abituati, la rapidità con cui si sono mossi gli organi accademici, la disponibilità del direttore generale e l’abnegazione dell’Ufficio tecnico di Unife sono stati miracolosi. D’altra parte l'IIT, che si è mosso con pari efficienza, finanzierà anche una borsa di dottorato all'anno e vari assegni di ricerca - annuncia Fadiga - Studieremo come collegare il cervello a un dispositivo informatico esterno utilizzando una nuova generazione di elettrodi in grado di leggere i segnali nervosi in modo più efficiente. Grazie alle nanotecnologie potremo in futuro appoggiare gli elettrodi, che produrremo direttamente noi, sulla superficie del cervello senza doverli inserire nella sostanza grigia». Questo approccio ha una doppia utilità. Da un lato permette di circoscrivere con una maggiore accuratezza di quanto non si faccia oggi il bordo di un glioma, un tipo di tumore del cervello che viene operato con una casistica molto ricca nel reparto di Neurochirurgia dell’ospedale Santa Maria della Misericordia di Udine, diretto dal dottor Miran Skrap.
I ricercatori del nuovo Centro di Neurofisiologia Traslazionale di Ferrara (IIT@Unife) sperano di poter aiutare i chirurghi a distinguere con una precisione più elevata il tessuto sano da quello malato. «Vorremmo poter avviare in futuro anche una collaborazione con il Sant’Anna di Ferrara», auspica Fadiga. L’altro vantaggio è che i segnali nervosi che si registreranno durante questi interventi neurochirurgici potranno essere analizzati e permetteranno di arrivare a mappare e interpretare con un livello di dettaglio mai raggiunto in passato «le intenzioni motorie che si generano nel cervello» allo scopo di permettere a pazienti immobilizzati di eseguire piccoli movimenti o comunicare.
«Traslazionale significa poter trasferire l’esito della ricerca di base nel campo della ricerca clinica applicata - rimarca il professore di Fisiologia umana - e lavorare in un’università medio-piccola di qualità può essere d’aiuto, non a caso Unife può vantare varie eccellenze nella ricerca di base. Quella con l’IIT è una sinergia molto importante. Bisogna prendere atto che la ricerca di base crea cultura. E in Italia la cultura è un capitale».
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