Il mondo della ricerca biomedica ci ha abituati a piccoli miracoli quotidiani, ma quello che sta succedendo nei laboratori dove si coltivano tessuti umani ha dell’incredibile. Non parliamo più soltanto di riprodurre cellule in provetta per testare un nuovo farmaco o studiare una patologia isolata. La frontiera si è spostata decisamente più in là, toccando le corde della nostra stessa natura: la capacità di apprendere.
Neuroni coltivati imparano come un algoritmo
Recentemente, un minuscolo ammasso di tessuto nervoso, un organoide cerebrale grande quanto un granello di pepe, è diventato il protagonista di un esperimento che sembra uscito da un romanzo di Gibson, riuscendo a risolvere un problema di ingegneria che solitamente affidiamo ai software.
Tutto nasce da cellule staminali di topo, guidate sapientemente dai ricercatori fino a formare una struttura complessa di milioni di neuroni interconnessi. Questo mini-cervello non è rimasto isolato in una capsula di Petri, ma è stato collegato a un microchip sofisticato, capace di leggere la sua attività elettrica e, cosa ancora più affascinante, di rispondergli. Gli scienziati hanno deciso di metterlo alla prova con il “cart-pole problem“, un test classico della robotica che consiste nel mantenere un’asta in equilibrio su una base mobile. È lo stesso sforzo di concentrazione che facciamo noi quando cerchiamo di non far cadere una scopa tenendola in bilico sul palmo della mano: un gioco continuo di micro-correzioni e riflessi rapidi.
La vera magia è avvenuta durante la fase di addestramento. Grazie a un algoritmo di intelligenza artificiale che inviava stimoli elettrici mirati, l’organoide ha iniziato a “capire” quali schemi di attivazione neurale portassero al successo. Se all’inizio i tentativi andavano a buon fine solo nel 4,5% dei casi, dopo questo particolare allenamento per rinforzo la percentuale è schizzata vicino al 46%. È una dimostrazione plastica di come il tessuto biologico, anche se separato da un organismo vivente, conservi una plasticità intrinseca capace di dialogare con le macchine per raggiungere uno scopo preciso.
Organoidi cerebrali e chip
Esistono però dei limiti che ci ricordano quanto siamo ancora lontani dal replicare la complessità di una mente vera. Questo piccolo grumo di neuroni, infatti, soffre di una memoria cortissima: basta una pausa di tre quarti d’ora perché dimentichi quasi tutto ciò che ha imparato. Gli manca quella struttura gerarchica e quelle connessioni tra diverse aree cerebrali che in un essere vivente permettono di consolidare i ricordi.
Eppure, questo limite non sminuisce la portata della scoperta. Siamo davanti alla prova che la biologia e l’informatica possono fondersi in modi che finora avevamo solo teorizzato, aprendo una finestra inedita su come il nostro cervello elabora le informazioni e su come, in futuro, potremmo curarne i malfunzionamenti.