Le malattie neurologiche come Alzheimer, epilessia e Parkinson colpiscono milioni di persone e, nonostante i progressi della medicina, restano spesso difficili da trattare. Il progetto SEVERUS –coordinato da Alberto Antonietti, ricercatore al Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, e finanziato dal Fondo Italiano per la Scienza – nasce per affrontare questa sfida con un’idea ambiziosa: capire come usare gli ultrasuoni a bassa intensità per stimolare il cervello in modo mirato, sicuro e completamente non invasivo.
Il progetto esplora un nuovo modo di “dialogare” con i neuroni, sfruttando onde sonore impercettibili per modulare l’attività cerebrale. L’obiettivo è capire come questi ultrasuoni possano influenzare il funzionamento delle cellule nervose e aprire la strada a terapie più precise ed efficaci. Per farlo, il progetto combina simulazioni al computer e sperimentazione in laboratorio, creando un approccio innovativo che unisce teoria e pratica.
Da un lato, modelli digitali permettono di prevedere come i neuroni rispondono a diversi tipi di stimolazione. Dall’altro, queste previsioni vengono testate in laboratorio grazie a una tecnologia chiamata brain-on-chip, minuscoli sistemi che riproducono il comportamento delle reti neuronali e consentono di osservare in tempo reale come reagiscono agli ultrasuoni. Il progetto utilizza sia cellule nervose murine sia umane, un passo fondamentale per rendere i risultati più vicini alle reali applicazioni cliniche.
SEVERUS si basa su un circolo virtuoso: i dati raccolti in laboratorio migliorano continuamente i modelli digitali, rendendoli sempre più accurati, mentre le simulazioni guidano nuovi esperimenti. Questo approccio integrato promette di colmare importanti lacune nella comprensione della stimolazione con ultrasuoni e di conseguenza compiere un passo decisivo verso applicazioni cliniche concrete, offrendo nuove speranze per il trattamento delle malattie neurologiche.
Alberto Antonietti è ricercatore dal 2023 presso il NearLab, laboratorio del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano. La sua ricerca si concentra sulla neuroingegneria e sulle neuroscienze computazionali, con l'obiettivo di modellare e comprendere come la plasticità neurale e le dinamiche di rete permettano le funzioni cognitive e l'apprendimento. È inoltre interessato alle applicazioni dei metodi di machine learning e di intelligenza artificiale alle neurotecnologie, comprese le interfacce cervello-computer e i neurorobot. È attivo nelle comunità scientifiche di neuroinformatica e bioingegneria, con un forte interesse per la promozione della scienza aperta e la riproducibilità. Il Dott. Antonietti è anche appassionato di insegnamento e si impegna a fare da mentore alla prossima generazione di bioingegneri. Ha supervisionato numerosi studenti e dottorandi e si impegna attivamente con gli studenti per offrire opportunità di ricerca e mentoring.