Cervello: all'Università di Pavia uno dei team di ricerca che sta lavorando allo sviluppo del "gemello digitale"

Cos'è l'intelligenza? Per capirlo è necessario studiare il cervello e le sue connessioni le cosiddette sinapsi. Diversi i team di ricerca impegnati in questo compito complesso tra cui quello del prof. Egidio D'Angelo del Dipartimento di Scienze del Sistema Nervoso e del Comportamento dell'Università di Pavia, che è stato intervistato sul tema dal programma «Medicina 33» del TG2 in onda il 5 dicembre 2024.

Come possiamo descrivere l'intelligenza? È la capacità di capire problemi complessi in contesti complessi per generare delle soluzioni. Sono diverse le forme di manifestazione dell'intelligenza, che può far fronte ad esempio a problemi logico-matematici, problemi dell'espressione verbale, problemi di ricostruzione viso-spaziale o problemi di espressione tramite il movimento.

Comprendere la struttura del cervello e i meccanismi che regolano la sua attività è uno degli obiettivi dei progetti di ricerca in corso presso l'Università di Pavia dove si sta sviluppando un "cervello digitale", la ricostruzione matematica di alcune proprietà e funzioni del cervello e in particolare la riproduzione delle onde cerebrali.

Il cervello digitale funziona su un computer ed è in grado di adattare queste onde cerebrali al cervello di un singolo soggetto generando quello che è chiamato il "gemello digitale". 

Questa ricostruzione è utile per simulare e studiare offline alcune caratteristiche del cervello del soggetto che possono essere utilizzate per l'analisi di alcune patologie oltre che delle funzioni del cervello. Si possono, infatti, individuare i circuiti interni che non stanno funzionando e capire perchè non stanno funzionando.

Ciò pone le basi per poter intervenire in modo causale sul controllo della patologia per esempio con i farmaci, con interventi chirurgici o con l'impianto di elettrodi di neurostimolazione.

Le ricadute di queste ricerche potrebbero essere utili per patologie quali il Morbo di Parkinson o l'epilessia.

Il prof. D'Angelo dirige l'Unità di Neurofisiologia del Dipartimento di Scienze del Sistema Nervoso e del Comportamento che ha preso parte al progetto "Human Brain Project (HBP)", ricoprendo un ruolo fondamentale nel coordinare settori di importanza critica nella modellazione computazionale e nelle neuroscienze, guidando la ricerca della modellizzazione cerebrale multiscala.

HBP è una delle iniziative di ricerca e innovazione più rivoluzionarie intraprese dall’UE nel campo più affascinante e complesso: il cervello umano. Tra il 2013 e il 2023, HBP ha riunito più di 500 scienziati, ingegneri e clinici da tutta Europa. Condividevano l’idea di svelare i misteri del cervello umano attraverso metodi computazionali avanzati e tecnologie all’avanguardia. 

Nonostante la sua conclusione, HBP ha avviato per l'Ateneo un ciclo virtuoso che sta guidando nuovi progetti, tra cui EBRAINS2.0, Virtual Brain Twin e TEF-Health dei programmi Horizon dell’UE, nonché EBRAINS-Italy e MNESYS del PNRR EU-MUR.

L'intervista è disponibile sul sito RaiPlay e sulla rassegna stampa di Ateneo accessibile da parte del personale UniPv tramite le credenziali di Ateneo.