? 2019/01/08/scienze/cnr/Sinapsi artificiali sostituiscono quelle naturali nella comunicazione tra neuroni - Heos.it Rivista scienze politica cultura salute

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Antartide, un laboratorio

ENEA sotto i ghiacci marini

per studiare

i cambiamenti climatici

enea antartide posizionamento gabbie

18.01.19 - Costruito un laboratorio a 25,5 metri di profondità nelle acque gelide del Mare di Ross in Antartide per studiare i cambiamenti climatici attraverso i processi di crescita di alghe coralline e piccoli invertebrati.


 Progetto europeo Life-Respire. Coinvolti i comuni viterbesi di Caprarola, Celleno e quello romano di Ciampino

Presentata al Cnr la mappa

delle concentrazioni

di gas radon nel Lazio

Cnr Radon mappa Lazio

12.01.19 - Illustrati al Cnr durante la conferenza di mid-term i primi dati sulle concentrazioni di gas radon negli ambienti confinati, come edifici pubblici, abitazioni e luoghi di lavoro.

La ricerca è stata condotta dal Cnr-Imem in collaborazione con l'università di Kazan (Russia) e con l' Institut de Neurobiologie de la Méditerranée Inmed (Francia)

Sinapsi artificiali sostituiscono

quelle naturali

nella comunicazione

tra neuroni

cnr sinapsi artificiali

Sinapsi artificiali (foto cnr.it)

 

08.01.19 - Per la prima volta è stata realizzata la connessione sinaptica tra neuroni tramite un dispositivo elettronico (memristore) sviluppato da polimeri, garantendo funzionalità analoghe alle sinapsi naturali. In altre parole è stata abilitata la diretta comunicazione tra neuroni in modo artificiale, aprendo prospettive nelle interfacce brain-computer e nella protesica di nuova generazione. La ricerca, condotta dal Cnr-Imem di Parma (sedi secondarie Genova e Trento), è pubblicata su Advanced Materials Technologies.

Una sinapsi è una struttura biologica che connette due neuroni stabilendo tra essi un flusso di informazioni specifico e unidirezionale. Queste connessioni sono elementi chiave per funzioni neuronali essenziali come l’apprendimento e la memorizzazione che si fondano sul numero di ripetizioni (o prove) e il raggiungimento di varie soglie di tensione.

L’emulazione delle loro proprietà e la realizzazione di interfacce tra cervello e macchine (brain-computer), in grado di acquisire, leggere e stimolare l’attività celebrale naturale, è oggetto di studio intensivo crescente nel panorama delle ricerche internazionali.

Grazie allo studio condotto da Silvia Battistoni, Victor Erokhin e Salvatore Iannotta, l’Istituto dei materiali per l'elettronica ed il magnetismo del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Imem) ha realizzato dei memristori organici, dispositivi in grado di trattenere una memoria della corrente passata al loro interno, in grado di emulare i comportamenti sinaptici di memorizzazione e apprendimento delle cellule neuronali naturali.

“I risultati dimostrano l’effettiva interfaccia funzionale neurone-memristore-neurone, in cui il dispositivo gioca il ruolo di una sinapsi, consentendo la comunicazione tra le due cellule in modo pressoché analogo a quanto avviene in natura con un importante cambio di paradigma rispetto all’approccio consolidato basato su microelettrodi”, spiega Salvatore Iannotta del Cnr-Imem. E aggiunge: “Dettagli molto rilevanti della comunicazione interneuronale sono riprodotti, sia dal punto di vista dell’eccitazione reciproca tra i neuroni sia nel dettaglio dell’evoluzione temporale”.

Questi risultati rappresentano una importante base di riferimento per la realizzazione di protesi sinaptiche, per il rispristino della funzionalità in caso di incidente, di malattie neurodegenerative, di disfunzioni delle sinapsi e per lo sviluppo di interfacce brain-computer di nuova generazione.

Il lavoro condotto del Cnr-Imem, in collaborazione con Università di Kazan (Russia) e con Institut de Neurobiologie de la Méditerranée Inmed (Francia), è stato realizzato nell’ambito del progetto "Madelena" (Developing and studying novel intelligent nano materials and devices towards adaptive electronics and neuroscience applications), finanziato dalla provincia autonoma di Trento, con l’obiettivo di realizzare reti neuronali artificiali con capacità di memorizzazione e apprendimento usando dispositivi elettronici in grado di emulare il comportamento sinaptico e quello di costruire una rete neuronale ibrida, in cui il ruolo della connessione sinaptica tra cellule neuronali fosse rappresentato da dispositivi elettronici con proprietà memristive, di essere cioè in grado di trattenere una memoria della corrente passata al loro interno. (red.)

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