Arriva l'occhio robotico l'ultima frontiera del biotech

I nuovi ibridi bio-artificiali per curare la vista o ludito imitano il funzionamento del cervello

Naturale e artificiale. Due mondi che anziché contrapporsi si strizzano l'occhio e all'occorrenza si danno una mano a vicenda. Un esempio fra i più stupefacenti: i chip elettronici che aiutano a combattere i difetti della vista, dell'udito o a muovere gambe o braccia artificiali. Ma anche i minuscoli circuiti integrati fatti di neuroni animali al posto del silicio, dove sono le cellule nervose stesse a inviare segnali elettrici - è un esempio fra tanti - a un simulatore di pilotaggio di un jet F-22. Di ibridi bio-artificiali parla il numero di 'Le Scienze' in edicola oggi con il servizio di copertina: 'Verso l'occhio artificiale'. Di cosa parliamo esattamente? 'Di sistemi elettronici compatti ed efficienti che, imitando il funzionamento del cervello, potrebbero produrre retine di silicio e restituire la vista, di occhi robotici e altri sensori intelligenti'.
Velocissimi i circuiti di silicio. Efficiente, economico ed estremamente ridotto in termini di spazio il cervello umano, capace anche di uscire dagli schemi e dar vita a un ragionamento creativo. È normale che gli scienziati abbiano cercato di unire i vantaggi del computer e quelli del cervello umano.

'La natura riesce a risolvere problemi complessi in maniera brillante' spiega Stefano Nolfi, ricercatore dell'Istituto di scienze e tecnologie della cognizione del Consiglio nazionale delle ricerche. 'Noi cerchiamo di copiarne le strategie utilizzando i sistemi artificiali che abbiamo a disposizione'.
Gli stessi neuroni, le cellule del cervello, oggi sono disponibili anche in versione silicio. 'Si tratta di normali chip di computer - spiega Nolfi - che funzionano secondo il sistema binario eccitazione-non eccitazione. Ogni neurone artificiale invia impulsi ad altri neuroni. E il tipo di legame, forte o debole, positivo o negativo, è caratterizzato da una cifra che varia man mano che i neuroni inviano o ricevono impulsi fra loro'.
I primi modelli di contaminazione uomo-robot risalgono all'inizio degli anni '80. Oggi la nuova frontiera è costruire macchine capaci di interagire con l'ambiente: che sappiano cioè muoversi, riconoscere, discriminare e prendere decisioni. Gli arti meccanici sono una delle più diffuse. Anche dopo che un arto è stato amputato, il cervello continua a inviare segnali elettrici per comandarne il movimento. La strategia degli scienziati è sostituire l'arto naturale assente con uno artificiale capace di leggere i segnali inviati dal cervello. 'Il problema - spiega Nolfi - è interpretare correttamente i segnali inviati dal cervello. La mappa delle nostre terminazioni nervose è frutto di un apprendimento che va avanti fin dalla nascita.
In questo, il braccio artificiale deve ricominciare da zero e ha bisogno di un'interfaccia capace essa stessa di apprendere. Quando il cervello invia un determinato impulso, quale movimento si aspetta che faccia il braccio o la gamba? All'inizio le risposte saranno imprecise. Ma l'interfaccia che si trova tra le terminazioni nervose e le membra artificiali è formata sul modello delle reti neurali, ed è in grado di apprendere passo dopo passo le richieste che arrivano dal cervello'. Codificare le informazioni sensoriali che provengono dal cervello e tradurle in movimento. O quelle che arrivano da un organo esterno danneggiato (vista e udito in primis) e tradurle in impulsi nervosi che viaggino verso la nostra testa sono in fondo due modi diversi di percorrere la stessa strada. Quel ponte che unisce le due sponde della natura e della robotica.

Fonte: (01/08/2005)
Pubblicato in Biotecnologie
Tag: occhio, vista, cyborg, protesi

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