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Modello matematico della rete neurale del cervello. Diversi tipi di neuroni (rappresentati con colori di?erenti) sono connessi a formare la corteccia del cervelle?o (pannello in alto). Questa ricostruzione ad alta risoluzione viene inserita nel "conne?oma" del cervello (nell'esempio si tra?a del cervello di un roditore). I tracciati rappresentano l'a?ività ele?rica simulata di alcuni neuroni del circuito. Il modello è stato realizzato con le risorse di Ebrains e Human Brain Project

Modelli da cui capire il cervello

Un progetto decennale permetterà la ricostruzione modellistica delle funzioni del sistema nervoso centrale

Un progetto ambizioso, fin dalle inconsuete dimensioni temporali. Dieci anni di lavoro - ormai ne mancano meno di due - per giungere a un risultato base di grande importanza: la ricostruzione modellistica delle funzioni del cervello. È l’H2020 “Human Brain Project”, con una componente di leadership italiana: tra i coordinatori è infatti il professor Egidio Ugo D’Angelo, direttore dell’Unità di Neurofisiologia al Dipartimento di Scienze del Sistema Nervoso e del Comportamento (DBBS) dell’Università di Pavia. È lui a sottolineare le diverse parti che compongono questo articolato progetto e che, inevitabilmente, ha anche dovuto fare i conti con le novità via via emerse in questi anni nel settore della ricerca, modificando almeno in parte in corso d’opera, quella che era l’idea iniziale, e confrontandosi costantemente con altri progetti sviluppati su tematiche analoghe da diverse parti del mondo. “Per ricostruire a livello modellistico il sistema nervoso - spiega D’Angelo - avevamo intanto bisogno di infrastrutture adeguate, ed è uno dei primi ambiti su cui abbiamo lavorato. Quindi, proprio grazie ai modelli, abbiamo iniziato a capire meglio i principi funzionali del sistema nervoso e a produrre i dati necessari a costruire e validare i modelli. Che non sono modelli teorici, bensì basati sulla biologia”. Proprio la produzione dei dati è una parte importante del progetto perché integra una parte di informazioni prodotte direttamente dalla ricerca (“perché alcuni dati sono unici come tipologia, non avremmo potuto recuperarli altrove”) con quelle di specifiche banche dati e atlanti (“che esistono per varie discipline, e adesso si cominciano a costruire anche per quanto riguarda il cervello”). Dal punto di vista tecnologico, un’ulteriore sezione del progetto ha generato una infrastruttura di supercalcolo denominata FENIX: una piattaforma informatica europea dedicata agli studi del cervello. E, se i tre grandi output del progetto - il brain modeling e lo sviluppo di applicazioni avanzate per la neurologia e la neurotecnologia ICT - stanno procedendo secondo i piani di sviluppo previsti (con recenti significativi collegamenti, per quanto riguarda l’Italia, anche agli sviluppi del PNRR), per chiudere il tutto nei mesi finali occorre “completare le varie procedure, renderle accessibili agli utenti, completare i progetti di ricerca, e attivare al 100% la piattaforma EBRAINS costruendo un sistema di hub - ce ne saranno decine, e Pavia è un Hub pilota - che metterà in comunicazione core facilities con supercalcolatori e databanks a tutte le facilities periferiche”. 

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