Ricerca: Cnr realizza sinapsi artificiali, mimano memoria e apprendimento

Roma, 8 gen. (AdnKronos Salute) - Sinapsi artificiali in grado di imitare quelle naturali, permettendo la comunicazione tra neuroni e mimando, quindi, la capacità di memorizzare e apprendere delle connessioni naturali. Grazie allo studio condotto da Silvia Battistoni, Victor Erokhin e Salvatore Iannotta, l’Istituto dei materiali per l'elettronica e il magnetismo del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Imem) ha infatti realizzato dei 'memristori' (particolari circuiti) 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. Lo studio è stato pubblicato su 'Advanced Materials Technologies' ed è stato realizzato, in collaborazione con ricercatori russi e francesi, all'interno di un progetto finanziato dalla provincia di Trento. Una sinapsi - ricordano i ricercatori - è una struttura biologica che connette due neuroni stabilendo tra loro 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 intenso studio ricerche internazionali. "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. Questi risultati rappresentano una importante base di riferimento per la realizzazione di 'protesi sinaptiche', per il ripristino della funzionalità in caso di incidente, di malattie neurodegenerative, di disfunzioni delle sinapsi e per lo sviluppo di interfacce 'brain-computer' di nuova generazione. L'obiettivo del progetto in cui si iscrive lo studio è quello 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.