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Salute

Creati i primi neuroni artificiali: svolta terapie per tre tipi di malattie

Creati i primi neuroni artificiali: svolta terapie per tre tipi di malattie. Il gruppo di ricerca dell’Università svedese di Linköping, guidato dall’italiano Simone Fabiano, ha creato i primi neuroni artificiali che imitano quasi perfettamente le cellule nervose naturali. In esperimenti condotti sui topi, questi neuroni artificiali hanno dimostrato di essere in grado di modificare la frequenza cardiaca.

Nel frattempo, una ricerca guidata dall’americana Northwestern University ha ottenuto neuroni artificiali ancora più efficienti a partire da cellule staminali, raggiungendo un livello di sviluppo mai raggiunto prima. Entrambe queste ricerche aprono la strada a future terapie di nuova generazione contro lesioni al midollo spinale e malattie neurodegenerative come Parkinson, Alzheimer e Sclerosi laterale amiotrofica (Sla).

La ricerca sui neuroni artificiali è stata pubblicata sulla rivista Nature Materials e ha dimostrato che i neuroni artificiali sono in grado di connettersi e interagire con i nervi dei topi una volta impiantati. La loro capacità di imitare 15 delle 20 caratteristiche fondamentali dei neuroni biologici li rende molto simili ai neuroni naturali.

Efficaci grazie all’utilizzo degli ioni

Il segreto della loro efficacia è l’utilizzo degli ioni, particelle elettricamente cariche, per controllare il flusso di corrente elettrica attraverso il materiale di cui sono fatti, imitando così il processo che avviene nelle cellule nervose naturali. Questo rende i neuroni artificiali in grado di svolgere funzioni simili a quelle dei neuroni naturali, aprendo la strada a future terapie per lesioni al midollo spinale e malattie neurodegenerative.

“Una delle sfide principali nella creazione di neuroni artificiali è la capacità di incorporare la comunicazione che avviene tramite gli ioni, tipica delle cellule biologiche. I tradizionali neuroni artificiali fatti di silicio possono emulare molte caratteristiche neurali, ma non possono comunicare attraverso gli ioni, cosa che invece noi siamo riusciti ad ottenere. Diversi materiali mostrano questo comportamento, ma quello scelto da noi consente anche un funzionamento stabile del dispositivo”, ha detto il ricercatore.

I risultati sono promettenti

I test condotti sui topi con i neuroni artificiali hanno dimostrato che essi sono in grado di stimolare i nervi dell’animale, ma il prossimo passo sarà quello di ridurre il consumo energetico dei dispositivi, che attualmente è ancora troppo elevato rispetto a quello tipico delle cellule umane. In una ricerca separata, pubblicata sulla rivista Cell Stem Cell e coordinata da Samuel Stupp ed Evangelos Kiskinis, è stata utilizzata una nuova artificiali a partire da cellule staminali.

Questa tecnica consiste nel far crescere le cellule staminali su un materiale sintetico composto da nanofibre ‘danzanti’, che imitano il comportamento delle molecole biologiche. In questo modo è stato possibile portare i neuroni oltre lo stadio di crescita molto immatura solitamente raggiunto con le tecniche tradizionali. I neuroni così ottenuti sono più efficienti nel produrre segnali e stabilire contatti tra cellule, aprendo nuove opportunità per lo studio di malattie neurodegenerative e legate all’età. Ciò permetterà ai ricercatori di comprendere meglio i processi patologici e di testare i trattamenti.

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