Rete di formazione sull’ingegneria neurale trasformativa
L’ingegneria neurale comprende conoscenze di ingegneria, matematica, fisica e neuroscienze ai fini dello sviluppo di interfacce cervello-computer (BCI), computer cognitivi e protesi neurali. Il finanziamento da parte dell’UE ha contribuito alla nascita della grande e potente rete di formazione NETT per facilitare la ricerca nel campo delle tecnologie di trasformazione dell’ingegneria neurale. Sette partner a pieno titolo e undici partner associati, tra cui piccole e grandi società, hanno unito le forze. Questi hanno condotto una formazione strutturata e focalizzata sul settore, oltre a un tutoraggio attraverso stage e distaccamenti che hanno affrontato problemi del mondo reale. I finanziamenti del progetto NETT hanno supportato 21 addetti alla ricerca, i quali hanno successivamente ottenuto impressionanti avanzamenti guidati da applicazioni. Questi includono tecnologie di trasformazione relative al riconoscimento vocale, robot con capacità cognitive e sociali e protesiologia neurale per il ripristino della funzione motoria sensoriale. Uno sviluppo degno di nota è il pacchetto software open-source SPIKY per l’analisi dei dati neurali e degli impulsi temporali, nonché PySpike. I risultati dello studio sono stati pubblicati su riviste specializzate e di alto profilo in ambito di neuroscienze e ingegneria. Anche l’area di riabilitazione neurale ha ricevuto una spinta. I ricercatori hanno sviluppato decodificatori EEG per la gait analysis, utilizzando funzionalità aggiuntive come per esempio la fase. Il quadro di studio integrale sviluppato è stato utilizzato per la decodifica cerebrale ed è disponibile come pacchetto open-source sulla piattaforma GitHub. La sperimentazione su soggetti sani e pazienti soggetti a ictus con effetti cronici ha mostrato buoni risultati in termini di riproducibilità. La caratterizzazione di farmaci in vivo nel cervello sano potrebbe presto essere possibile grazie allo sviluppo di una nuova tecnologia mirata e robotica di patch clamp a due fotoni. Questa tecnologia BCI optogenetica potrebbe inoltre essere utilizzata per invertire circuiti neurali ingegnerizzati. Ulteriori importanti risultati includono lo sviluppo di metodologie, modelli e algoritmi per la caratterizzazione di una scansione a impulsi accoppiati multi-fotone per le reti neurali e altri tipi di tessuti. Le applicazioni vantano un ampio raggio in materia di riconoscimento vocale, sistemi di controllo, cognizione sintetica ed elaborazione delle informazioni. La rete di formazione multidisciplinare NETT ha preparato una nuova generazione di ricercatori per l’innovazione in ambito di ingegneria neurale. Ciò sarà di aiuto per la diagnosi, il trattamento e il recupero dopo un trauma o una malattia del sistema nervoso centrale. Inoltre, queste tecnologie di trasformazione cambieranno il nostro modo di comunicare con persone e macchine, per un impatto duraturo sulla vita quotidiana dei cittadini dell’UE.
Parole chiave
Ingegneria neurale, rete di formazione, tecnologie di trasformazione, BCI, NETT, tecnologia robotica