Nella protesi del futuro, un sistema nervoso artificiale per ridare la sensibilità
Primi promettenti passi da un progetto dell’Università di Stanford da sperimentare per nuovi robot
Dal lavoro congiunto dei ricercatori all’Università di Stanford e quelli di Seul si apre una nuova possibilità per chi ha dovuto subire amputazioni. Un piccolo spiraglio per protesi intelligenti. Gli scienziati sono infatti riusciti a mettere a punto una sorta di nervo artificiale, grazie al quale cogliere i primi interessanti segnali nella trasmissione degli stimoli al cervello su alcuni insetti. In prima battuta però, si punta a un nuovo passo avanti nello sviluppo di robot dotati di riflessi naturali.
Punto di partenza dello studio è stato l’obiettivo di riprodurre le proprietà di allungamento e autoriparazione della pelle e il relativo sistema sensoriale, quello in grado di trasmettere le sensazioni al cervello. Da qui, andare oltre per impartire i relativi ordini ai muscoli.
Ancora allo stato grezzo, il sistema di circuito nervoso artificiale messo a punto prevede prima di tutto una rete di sensori sensibili al tocco in grado di rilevare anche la più piccola forza esercitata. Il segnale viene quindi trasmesso al neurone elettronico attraverso una fitta rete di connettori frutto delle nanotecnologie. Insieme, determinano la reazione di un transistor modellato sulle forme umane per simulare i processi decisionali.
La ricerca è partita dall’analisi di un riflesso spontaneo e la relativa sinapsi, il complesso sistema che mette in comunicazione le cellule nervose con quelle degli organi umani. Per esempio, la contrazione di un muscolo a seguito di un contatto. L’impulso è frutto del segnale inviato da un neurone, elaborato dalla sinapsi e sfociato in due ulteriori segnali: uno inviato al muscolo per la contrazione e l’altro per registrare la sensazione nel cervello.
Dietro all’insieme di sensori e transistor sviluppati su misura, si è così creato un sistema complesso in grado di produrre qualcosa di molto simile a una sorta di sinapsi elettronica. Un primo esperimento condotto collegando il nervo artificiale alla zampa di una coccinella ha in effetti prodotto una contrazione, direttamente proporzionale all’intensità del segnale stesso.
Per quanto promettente, la tecnologia resta comunque ai primi passi. Gli stessi scienziati, non hanno difficoltà ad ammettere come siano necessari ancora molti sforzi prima di poter raggiungere l’obiettivo di una vera e propria pelle artificiale direttamente collegata al sistema nervoso umano. Una protesi dovrà per esempio essere in grado di rilevare anche il calore e ogni altra sensazione a cui il corpo umano è naturalmente sensibile, per inviarle al cervello e indurre la reazione desiderata.
Nel frattempo però, niente impedisce di ambire a un traguardo molto meno dannoso per l’uomo, almeno al momento. Un robot ricoperto con la pelle artificiale sarebbe infatti in grado di eseguire esperimenti senza controindicazioni e garantire comunque riscontri utili allo studio.
