Si chiama Nao, ha i riflessi pronti e un cervelletto artificiale hi-tech. Questo il nome del robot sviluppato dall’Università di Pavia e dal Politecnico di Milano, uno dei primi risultati del progetto di ricerca europeo – dalla durata decennale e finanziato con oltre un miliardo di euro - “Human Brain Project” (la cui sigla è HBP). Il prototipo è stato presentato a metà marzo nell’ateneo pavese, dove i protagonisti italiani del progetto si sono riuniti per fare il punto della situazione sullo stato dei lavori, in occasione dell'incontro “The Human Brain Project: the endeavour of neuroscience”.

Il cervelletto artificiale di cui è stato dotato il robot Nao “altro non è che un codice di controllo che gira su un computer, mimando la funzione dei diversi tipi di cellule che compongono il cervelletto del topo”, spiega Alessandra Pedrocchi del Politecnico di Milano. È capace, inoltre, di apprendere dall’interazione con l’ambiente per poi reagire agli stimoli esterni, sa ripararsi con uno scudo, ma anche chiudere di riflesso le palpebre, coordinare occhi e testa e manipolare oggetti superando perturbazioni esterne come spinte e trattenute.

È proprio questo il suo valore aggiunto: “Attraverso l’esperienza, il nostro umanoide ha imparato a riconoscere e associare due stimoli sensoriali temporalmente coordinati, ad esempio un segnale acustico che viene seguito da una luce laser”, racconta Pedrocchi.

La nascita del robot umanoide dotato di cervelletto artificiale si inserisce però in un solco più ampio: lo sviluppo di un sistema di ricerca integrato al mondo della clinica e dell’industria in grado di rispondere alle esigenze delle imprese, traducendo i propri risultati in nuove metodiche diagnostiche e nuove tecnologie industriali. Un’idea strategica emersa nell’incontro organizzato dall'Università di Pavia nell’ambito della Settimana del Cervello, la “Brain Awareness Week”.

UN TAVOLO DI LAVORO TUTTO ITALIANO

L’Italia è stato il primo Paese a livello europeo a dotarsi di un comitato di coordinamento nazionale, teso a potenziare e prolungare nel tempo i benefici che il progetto ha già portato in termini di collaborazioni e sviluppo di piattaforme tecnologiche.

“Il nostro obiettivo è coordinarci con i ministeri della Ricerca, della Salute e dello Sviluppo economico per costruire insieme una roadmap”, spiega il presidente di HBP Italia Francesco Pavone, direttore del Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non Lineare (Lens) di Firenze.

Il tavolo di lavoro, in cui sono stati coinvolti i rappresentanti del MIUR e del Ministero della Salute, vuole proporre un’azione sinergica integrata per mettere a frutto le elevate competenze dei gruppi di ricerca italiani, a partire da quello HBP, con la rete IRCCS delle neuroscienze. Tale iniziativa è portata avanti tramite il CNR, in quanto Hub italiano per HBP Europa.

Lo Human Brain Project ha ormai concluso la fase di lancio e comincia a entrare nella prima fase operativa. “Per questo - aggiunge Pavone - stiamo realizzando le infrastrutture che saranno accessibili alla comunità scientifica per attingere ai database di misure del cervello e agli strumenti per analizzare e interpretare i dati, come le piattaforme di simulazione e di neuroinformatica”.

IL MODELLO CERN PER LO STUDIO DEL CERVELLO

Lo Human Brain Project (“Progetto cervello umano”) è un progetto scientifico nel campo dell’informatica e delle neuroscienze che mira a realizzare entro il 2023, grazie a un supercomputer, una simulazione del funzionamento completo del cervello umano. È uno dei maggiori progetti mondiali per lo studio del cervello, arrivato al suo quarto anno di attività sui dieci previsti. Finanziato per circa 1,2 miliardi di euro in dieci anni (dal 2013 al 2023), comprende al momento circa 120 laboratori in Europa.

Nel 2013 l’idea progettuale era stata selezionata dalla Commissione Europea come progetto bandiera di ricerca e sviluppo dell’Unione Europea, insieme a quello incentrato sul Grafene. Con 118 partner, 19 nazioni coinvolte, 12 sottoprogetti, 6 piattaforme scientifiche (Neuroinformatics, Brain Simulation, High Performance Computing, Medical Informatics, Neuromorphic, Neurorobotics), il progetto è coordinato dal Politecnico di Losanna e si presenta come uno dei progetti di ricerca più imponenti mai realizzati.

HBP mira a realizzare un modello del funzionamento dell’intero cervello umano – applicando allo studio cerebrale una teoria unificata, sulla scia del modello di lavoro adottato dai fisici del Cern - che potrà portare a nuovi approcci per la comprensione e il trattamento di malattie cerebrali quali Alzheimer, schizofrenia, epilessia, autismo, nonché per trattamenti contro l’invecchiamento.

SEDICI UNITA’ DI RICERCA ITALIANE

L’Italia è in prima fila con un gruppo di laboratori di punta che operano nei settori della ricerca biologica, informatica, robotica e sanitaria.

Sono sedici le unità di ricerca italiane coinvolte. Partendo infatti da quattro core-partners iniziali - Università di Pavia, Università di Firenze, Politecnico di Torino e CINECA -, l’Italia ha accorpato ulteriori istituzioni tramite Open Calls, progetti ERANET, Partnering Projects, Third Parties e Convenzioni, raggiungendo così le sedici unità di ricerca effettive: oltre alle realtà già citate figurano Università di Milano, Università di Roma, Università di Padova, CNR, Politecnico di Milano, Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, Scuola Normale di Pisa, Istituto Superiore di Sanità, EBRI, INFN, Istituto Fatebenefratelli Brescia, Ospedale Niguarda Milano.

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