Neuroingegneria, premiata la tesi di un laureato dell’Ateneo friulano
A Claudio Verardo il premio di laurea “Vincenzo Tagliasco”, erogato dall’Università di Genova, per un’analisi e un modello di simulazione relativi alle interfacce neurali
A Bressanone, nel corso della XLI Scuola annuale del Gruppo nazionale di bioingegneria
Udine, 22 settembre 2022 – Tecnologie elettroniche, neuroscienze, elettrochimica: riguarda questi ambiti la tesi di laurea magistrale di Claudio Verardo, dottore dell’Ateneo friulano, premiata recentemente a Bressanone nel corso della XLI Scuola annuale del Gruppo nazionale di bioingegneria (Gnb). Il lavoro, dal titolo Modeling and simulation of ion actuators for neural interfaces, si è aggiudicato il premio di laurea “Vincenzo Tagliasco”, erogato dall’Università di Genova, “per l’eccellente analisi – è scritto nella motivazione – della neuromodulazione basata sul controllo del potassio extra-cellulare e per lo sviluppo di un sofisticato modello di simulazione per attuatori ionici accoppiati ai neuroni”.
«Le attività si inquadrano nel progetto europeo IN-FET (Ionic neuromodulation for epilepsy treatment) di cui l’Università di Udine è partner» spiega Pierpaolo Palestri, docente di Elettronica dell’Ateneo e relatore della tesi. «In particolare, l’elaborato analizza come il comportamento dei neuroni è influenzato dall’ammontare di potassio extracellulare (ovvero nel fluido all’interno del quale si trovano i neuroni). Questo è rilevante sia per lo studio e il trattamento di malattie neurologiche quali l’epilessia, in cui il potassio gioca un ruolo fondamentale, sia per lo sviluppo di dispositivi artificiali cosiddetti “iontronici”, che possono rilasciare potassio “a comando” per modulare le comunicazioni in atto tra gruppi di neuroni».
Nella tesi per prima cosa è stato esteso il modello matematico del neurone al fine di considerare variazioni della concentrazione di potassio extracellulare e studiare come questa possa modificare l’attività elettrica del neurone stesso. Successivamente è stato sviluppato uno strumento di simulazione che accoppia modelli di neurone, dispositivo iontronico e fluido extracellulare. Uno strumento, come spiega ancora Pierpaolo Palestri, considerato «il punto di partenza per progettare innovative interfacce neurali e i loro circuiti elettronici di controllo».
«Questi studi – precisa infatti il docente – sono utili sia per supportare esperimenti e offrire nuove soluzioni cliniche nel campo delle neuroscienze sia per sviluppare futuristiche interfacce uomo-macchina basate su segnali chimici piuttosto che elettrici. Interfacce in grado, quindi, di “dialogare” con il sistema nervoso nel modo più naturale possibile».
Il premiato, il 25enne friulano Claudio Verardo, originario di Brugnera, ha studiato Ingegneria elettronica all’Università di Udine (lauree triennale e magistrale), mentre era anche allievo della classe scientifica della Scuola Superiore dell’Ateneo. Attualmente sta continuando le ricerche nell’ambito del progetto IN-FET nei Paesi Bassi, come Research Assistant alla Maastricht University.
