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Un “cervello” per debellare Alzhaimer e Parkinson

Posted by fidest press agency su venerdì, 27 Mag 2011

Pavia università. “Entro il 2023 potremo trovare nuove cure per le malattie mentali con un simulatore che riprodurrà integralmente un cervello umano, emozioni comprese”: Henry Markram, del Brain Mind Institute dell’École Polytechnique di Losanna, lo sostiene con convinzione, nel corso della presentazione italiana di HBP – Human Brain Project, progetto di dimensioni europee che si propone di riprodurre un “cervello artificiale” grazie all’uso di supercalcolatori. Il cervello umano si comporta come un computer super performante, energeticamente autonomo, capace di ripararsi da solo e di auto apprendere. La scienza, allo stato attuale, ha compreso moltissimi aspetti del funzionamento del cervello, e dall’altra parte ha sviluppato macchine di calcolo potentissime. Mettendo insieme le conoscenze neurologiche che i ricercatori hanno acquisito sul funzionamento delle molecole celebrali, le cellule, i circuiti neuronali e quelle sui più potenti database attualmente sviluppati grazie alle tecnologie ICT, si può costruire un simulatore biologicamente molto dettagliato dell’intera attività del cervello umano. Gli studi nel settore sono già piuttosto avanzati, grazie agli elevati livelli tecnologici oggi disponibili e alla solida base costituita dai precedenti studi di Markram: nel 2007, la sua equipe era riuscita a modellizzare il funzionamento biologico di 10mila neuroni della corteccia cerebrale dei topi; l’obiettivo dello HBP, sfruttando i progressi negli algoritmi di modellizzazione e nella tecnologia, è quello di riuscire a costruire un modello dei 100 miliardi di neuroni di un cervello umano su un solo supercomputer. Un meccanismo che permetterebbe di trovare nuove cure per le principali malattie degenerative delle cellule cerebrali, come Alzhaimer e Parkinson, ma anche per patologie dovure ad altri meccanismi, come la schizofrenia e l’’autismo. Accedere al finanziamento dell’Unione Europea a cui si candida il progetto potrebbe permettere un’accelerazione sostanziale e il raggiungimento degli obiettivi in tempi rapidi. HBP è già stato selezionato tra i sei progetti candidati all’ICT FET Flagships Initiative dell’Unione Europea per iniziative di ricerca particolarmente significative per portata e competenze multidisciplinari espresse. I progetti finanziati saranno due e ciascuno riceverà una dotazione economica da parte dell’UE di 1 miliardo di euro in dieci anni.
L’Italia è attualmente presente con sei ricercatori nel gruppo di oltre 150 scienziati che stanno lavorando alla predisposizione della proposta di finanziamento per il progetto HBP. I rispettivi enti di appartenenza (Politecnico di Torino, Università di Pavia, Università di Firenze, LENS e CNR con gli istituti di Scienze e Tecnologie della Cognizione, di Biofisica e di Ricerche sulla Popolazione e le Politiche Sociali) hanno dato vita ad un “cluster” nazionale che si propone di ricoprire un ruolo di primo piano nella predisposizione e, successivamente, nell’esecuzione del progetto, sia mettendo a disposizione l’eccellenza delle proprie competenze e risorse scientifiche multidisciplinari, sia impegnandosi per reperire un’adeguata dotazione economica pubblica per il cofinanziamento dell’iniziativa, clausola essenziale per l’ingresso del nostro Paese nel progetto.
L’attività sperimentale fa uso delle più sofisticate tecniche di biofisica e fisiologia cellulare e di modellistica. Inoltre, il BCC si occupa dell’analisi neurofisiologica clinica, anche applicata alle patologie neurologiche e psichiatriche, avvalendosi di tecniche di indagine non-invasiva come fMRI (risonanza magnetica nucleare funzionale), TMS (stimolazione magnetica transcranica), MEG (magnetoencefalografia). Gli studi del BCC si concentrano sulle funzioni dei neuroni e sulla plasticità sinaptica, i due capisaldi della elaborazione dei segnali e dell’apprendimento e memoria nel sistema nervoso centrale. Il BCC dirige correntemente due progetti Europei , CEREBNET e REALNET, sullo studio sperimentale e modellistico del cervelletto.Il BCC avrà un coinvolgimento fondamentale nello Human Brain Project (HBP), che si ripropone di simulare mediante modelli computazionali realistici, le funzioni del cervello umano. La ricerca prevede un’articolazione in tre sottoprogetti dedicati alla ricostruzione della rete del cervelletto e della plasticità sinaptica, il processo di apprendimento e memoria a livello cellulare. Il BCC giocherà un ruolo centrale per la integrazione della ricerca nel cluster italiano, operando congiuntamente con il CNR di Palermo (Prof. Migliore) e di Napoli (Prof. Miglino), l’Università di Firenze (Prof. Pavone) e il Politecnico di Torino (Prof. Macii) e integrando direttamente i suoi risultati al centro di simulazione di HBP al Politecnico di Losanna (Prof. Markram). Gli studi, che coinvolgono numerosi rivercatori italiani e stranieri e saranno coordinati con altri progetti della Unione Europea e dei Ministeri Italiani della Ricerca e della Salute.

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