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Un dispositivo sviluppato alla Northwestern University invia informazioni direttamente ai neuroni tramite impulsi luminosi. Il cervello impara a interpretare segnali artificiali senza passare da occhi, orecchie o pelle, aprendo nuovi scenari per protesi, riabilitazione e terapia del dolore.
Il cervello umano può imparare a percepire il mondo anche senza l'aiuto dei sensi tradizionali.
È quanto dimostra una nuova tecnologia sviluppata da un team della Northwestern University, capace di trasmettere informazioni direttamente alle cellule nervose attraverso la luce, aggirando completamente occhi, orecchie e pelle.
Il cuore della ricerca è un innovativo impianto cerebrale, morbido, flessibile e completamente wireless, che viene posizionato sotto il cuoio capelluto, sopra il cranio, senza penetrare nel tessuto cerebrale.
Da lì, il dispositivo invia schemi luminosi controllati che attraversano l'osso e attivano gruppi specifici di neuroni nella corteccia, generando percezioni artificiali che il cervello può apprendere e utilizzare.
«I nostri cervelli trasformano continuamente l'attività elettrica in esperienze», spiega la neuroscienziata Yevgenia Kozorovitskiy. «Questa tecnologia ci offre un accesso diretto a quel processo, permettendoci di creare segnali completamente nuovi e osservare come il cervello impara a usarli».
A differenza delle tecnologie precedenti, il sistema non stimola i nervi sensoriali ma dialoga direttamente con le reti neuronali. Le informazioni viaggiano attraverso un canale del tutto nuovo, sotto forma di brevi impulsi luminosi organizzati in schemi precisi e variabili.
Inizialmente estranei, questi segnali diventano progressivamente comprensibili grazie all'allenamento del cervello, che dimostra una sorprendente capacità di adattamento.
La prova arriva dagli esperimenti condotti sui topi, le cui cellule nervose erano state modificate per rispondere alla luce. Gli animali hanno imparato a distinguere diversi schemi luminosi inviati direttamente alla corteccia e a usarli per compiere scelte corrette, come dirigersi verso un punto preciso per ottenere una ricompensa.
«Il fatto che selezionassero sempre il percorso giusto dimostra che avevano ricevuto il messaggio», spiega il primo autore dello studio, Mingzheng Wu. «Non potendo parlare, comunicano attraverso il comportamento».
Dal punto di vista tecnico, l'impianto utilizza fino a 64 micro-LED indipendenti, ciascuno regolabile per intensità, frequenza e sequenza temporale.
Questo consente di creare un numero quasi illimitato di pattern di attivazione, in grado di imitare la complessità dell'attività neuronale naturale. «La quantità di schemi che possiamo generare è praticamente infinita», sottolinea Wu.
Il dispositivo è grande quanto un francobollo, più sottile di una carta di credito e non necessita di batterie. Utilizza luce rossa, che penetra efficacemente i tessuti e raggiunge i neuroni anche attraverso il cranio. «È una soluzione poco invasiva, che resta completamente sotto la pelle», chiarisce Kozorovitskiy.
Le possibili applicazioni sono numerose. In futuro, protesi avanzate potrebbero restituire sensazioni di pressione o posizione; nella riabilitazione post-ictus, stimoli mirati potrebbero facilitare il recupero di funzioni perse; persino il trattamento del dolore potrebbe cambiare, modulando direttamente i circuiti neuronali senza ricorrere ai farmaci. «Questa tecnologia ci avvicina alla possibilità di ripristinare sensi perduti a causa di malattie o traumi», conclude Kozorovitskiy.
Una scoperta che ridefinisce il concetto stesso di percezione e dimostra quanto il cervello sia pronto a imparare nuovi linguaggi, anche quando non passano dai sensi che conosciamo.
18.12.2025, 16:00
18.12.2025, 16:08
