Cervelli artificiali

Gentile Redazione, visto lo sviluppo di nuove ingegnerie vorrei chiedere: esistono degli studi per la costruzioni di cervelli artificiali ossia di macchine che riproducono in analogia il cervello umano? Grazie
Angelo De Marco
9 giugno 2006
Certamente, si fanno moltissimi studi, che coprono tutto l'arco che va dalle applicazioni specifiche, già sperimentate con successo, di congegni che sostituiscano componenti danneggiate del sistema nervoso, fino a visioni fantascientifiche, proiettate nel lontano futuro, di agenti sintetici con caratteristiche umane o animali come la volizione, l'emotività, etc.

Da questo complesso di ricerche, alcune molto serie, altre a fine prevalentemente pubblicitario, si possono trarre fin d'ora due lezioni generali. La prima è che capire i meccanismi con cui operano le reti neurali del sistema nervoso umano (o dei mammiferi, che per la maggior parte delle sue funzionalità è circa la stessa cosa) è fondamentale per poter costruire sistemi sintetici con funzionalità simili – e nonostante gli incredibili progressi degli ultimi anni siamo ancora lontani da una comprensione esauriente di tali meccanismi. La seconda è che tali sistemi sintetici non necessariamente funzionano al meglio se concepiti in analogia col cervello umano. In alcuni casi sì, in altri no.

Non bisogna dimenticare infatti che è possibile disporre di componenti in silicio molto più affidabili delle cellule nervose, e che operano molto più velocemente, ma che d'altra parte è estremamente difficile realizzare sistemi sintetici con la connettività plastica della corteccia cerebrale. In noi mammiferi, le cellule piramidali, che sono i componenti di base della corteccia, ricevono ciascuna le influenze di decine di migliaia di altre cellule, tramite sinapsi = le connessioni fra neuroni – la cui efficacia può variare lentamente o rapidamente in funzione dell'esperienza. Ciò permette operazioni in parallelo per ora impossibili in sistemi sintetici. Nel cervello umano, ad esempio, vi sono dell'ordine del milione di miliardi di microcomponenti, le sinapsi appunto, regolabili indipendentemente l'una dalle altre. Quando l'ingegneria sarà arrivata a realizzare congegni del genere, si potrà parlare di “cervelli artificiali”, forse.

Fra le applicazioni specifiche che stanno già trasferendosi dalla scienza alla tecnologia vi sono le retine artificiali, che consentono un parziale recupero della vista a pazienti con lesioni al nervo ottico, stimolando direttamente i neuroni della corteccia visiva; oppure i sistemi che consentono un recupero di parte delle funzionalità motorie, a chi ha subito lesioni alla spina dorsale.

Sugli ultimi sviluppi in questo campo, si può vedere l'articolo recentemente apparso su Nature,
http://www.nature.com/nature/journal/v442/n7099/pdf/nature04970.pdf
con i commenti a latere
http://www.nature.com/nature/journal/v442/n7099/pdf/442125a.pdf
http://www.nature.com/nature/journal/v442/n7099/pdf/442109a.pdf

Come nel titolo di uno dei commenti, si tratta più di progressi nella direzione dell'uomo bionico che non in quella del robot cognitivo, cui invece probabilmente allude la domanda. Si arriverà anche al robot cognitivo, ma la strada è più lunga, e prima bisogna capire meglio come funziona il nostro cervello.

Alessandro Treves Settore di Neuroscienze Cognitive (SISSA, Trieste) e NTNU, Centre for the Biology of Memory (University for Science and Technology, Trondheim, Norvegia)
Keywords: neuroscienze

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