giovedì 21 giugno 2012

Il centesimo post

E così, dopo 10 mesi di attività, questo blog ha raggiunto il suo centesimo post!
A breve, come già successo lo scorso novembre e marzo, a causa dell'inizio della sessione d'esami estiva, non avrò più tempo libero per occuparmi del blog e dovrò sospendere per un po’ la pubblicazione di nuovi post. Questa volta la pausa durerà un po’ più delle altre volte perché, dopo gli esami, mi prenderò finalmente una tanto agognata vacanza! ;)
Con questo ultimo post voglio chiudere simbolicamente il primo anno di vita di Scienza di Frontiera e darvi appuntamento a settembre per condividere ancora una nuova stagione di: "Pensieri, notizie e riflessioni sulla scienza e la tecnologia all’intersezione tra fisica, chimica e biologia". Detto questo, non escludo qualche post estivo, quindi vi invito a ripassare da queste parti nelle prossime settimane!
Sperando che abbiate gradito il mio lavoro dei mesi scorsi, voglio ringraziare di cuore tutti i miei lettori affezionati e dare il benvenuto a tutti coloro che hanno scoperto il blog solo di recente. Proprio pensando a questi ultimi ho deciso di inserire in questo post conclusivo una piccola rassegna, divisa per argomenti (riprendendo i quattro nuclei tematici di cui parlavo nel primo post), dei vecchi post a cui sono più affezionato e che giudico più significativi:

Se vi interessano la medicina e le biotecnologie e il modo in cui scienza e tecnologia stanno trasformando la pratica clinica potete leggere questi post:



Se vi interessano le neuroscienze e il modo in cui queste stanno rivoluzionando la nostra comprensione di noi stessi vi consiglio di leggere questi post:


 

Se vi interessano le nanotecnologie e le loro innumerevoli applicazioni pronte a trasformare la nostra vita quotidiana, leggete questi post:

 

Se volete leggere riflessioni sulla scienza in generale e su come gli scienziati vedono il mondo, le troverete in questi post:


Troverete molto altro ancora nelle varie categorie dell'archivio, nella colonna a destra del blog.

martedì 19 giugno 2012

CNAO - La fisica nucleare contro il cancro

Ritorniamo a parlare di oncologia e di fisica con il post di oggi in cui voglio presentarvi una punta di eccellenza scientifica e clinica tutta italiana. Il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica(CNAO), da poco entrato in funzione a Pavia, è uno tra i primi centri al mondo specificamente dedicato al trattamento dei tumori mediante adroterapia con ioni carbonio in aggiunta ai più convenzionali protoni.
Negli ultimi decenni i metodi di trattamento dei tumori tramite fasci di particelle che vanno sotto il nome di "adroterapia" hanno conosciuto un grande sviluppo. Questa denominazione deriva dal fatto che le particelle utilizzate non sono fotoni, come i raggi x e gamma usati nella radioterapia convenzionale, ma "adroni"; questo termine è utilizzato in fisica nucleare per indicare particelle composite formate da più quark come, ad esempio, i protoni e i neutroni che formano il nucleo degli atomi. Gli adroni più utilizzati sono i protoni (che sono nuclei di idrogeno senza più elettroni), e ioni carbonio (nuclei di carbonio privati dei loro 6 elettroni).
Queste particelle, essendo elettricamente cariche e pesanti, sono poco deflesse negli urti con i componenti atomici e molecolari dei tessuti e li attraversano, di conseguenza, seguendo un percorso approssimativamente rettilineo. In virtù della loro alta energia e grazie alla loro carica elettrica gli adroni possono "strappare" elettroni dalle molecole dei tessuti, ionizzandole (è questo il motivo per cui si parla di radiazioni ionizzanti). La radiazione ionizzante, interagendo con una molecola d’acqua (che costituisce circa il 70% del corpo umano) può portare alla formazione di specie chimiche radicaliche come H e OH, cioè molecole in cui è presente un elettrone spaiato che, di conseguenza, sono estremamente reattive. I radicali così prodotti, proprio a causa della loro estrema reattività, possono essere causa di danni di varia natura per le cellule colpite. Questi vanno dalla rottura delle membrane cellulari (quando i radicali agiscono sugli acidi grassi che formano i lipidi di membrana cellulare), alla modificazione degli aminoacidi delle proteine cellulari che, perdendo la propria struttura tridimensionale, perdono anche la propria funzione biologica, fino al danneggiamento del DNA.
Tutti questi danni possono portare alla morte delle cellule colpite. Nell'applicazione terapeutica delle radiazioni, queste vengono usate proprio per uccidere le cellule tumorali risparmiando il più possibile il tessuto sano circostante, nel tentativo di eliminare le neoplasie.
I fasci di adroni, a differenza dei raggi x, anche se più costosi da produrre di questi ultimi, perdono la maggior parte delle propria energia negli ultimi centimetri di percorso nel tessuto, nei pressi del punto di arresto. Questo fenomeno detto del “picco di Bragg” fa si che essi siano in grado di danneggiare in modo molto selettivo i tessuti malati, cedendo energia proprio là dove si trova il tumore. Per merito del “picco di Bragg”, protoni accelerati a 200 MeV e ioni carbonio accelerati a 4800 MeV permettono di irradiare i tumori profondi (fino a 25 cm sotto la pelle) seguendone il contorno con precisione millimetrica. E' per questo motivo che l’adroterapia è meno invasiva della radioterapia tradizionale e risulta indicata per un numero sempre maggiore di tumori. I trattamenti di adroterapia sono però 2-3 volte più costosi in quanto gli adroni carichi sono particelle subatomiche difficili da accelerare perché migliaia di volte più pesanti degli elettroni che producono i raggi X nei linac, gli acceleratori lineari. Il problema risiede soprattutto nella dimensione degli apparati: acceleratori, linee di fascio e le cosiddette “gantries” (che servono a far arrivare il fascio a un angolo ben preciso sul paziente) occupano molto spazio ed è per questo motivo che spesso risulta necessaria la costruzione di nuovi edifici appositamente progettati, in cui bisogna predisporre anche tutto l’apparato ospedaliero necessario.
Fisici e ingegneri della Fondazione CNAO, in collaborazione con numerosi Enti tra cui in particolare l’INFN e il CERN, hanno lavorato per molti anni alla realizzazione dello CNAO e alla costruzione del suo vero "cuore tecnologico": un sincrotrone di 25 m di diametro, non dissimile da quelli usati per la ricerca in fisica fondamentale, basato sull'adattamento del disegno PIMMS da parte della Fondazione TERA diretta dal Prof. Ugo Amaldi. Finalmente, nel settembre dell'anno scorso gli sforzi dei ricercatori sono stati coronati con l'apertura del centro e l'inizio dell'attività clinica. Questo successo, che colloca il nostro paese all'avanguardia nel settore della fisica medica, sta già dando ai pazienti l'opportunità di ricevere le cure più efficaci, migliorandone al contempo la qualità di vita grazie alla riduzione degli effetti collaterali.
Nell'interessante video qui sotto, Paola Catapano del CERN ci mostra da vicino l'acceleratore di particelle del CNAO spiegandone il funzionamento e intervistando le persone che vi lavorano.



Voglio ringraziare la Dottoressa Manuela Cirilli del CERN per la sua disponibilità e il suo aiuto nella correzione della bozza dell'articolo.

lunedì 18 giugno 2012

Future ITC - La "sfera di cristallo" globale

Nel post di oggi voglio presentarvi il sesto ed ultimo progetto FET flagship candidato a ricevere il finanziamento dell'unione europea di cui si è parlato già in vari altri post (ad esempio qui, qui e qui). L'ambizioso obbiettivo del programma FuturITC è di creare quella che è stata definita come una sorta di "sfera di cristallo globale"; un sistema informatico che non si limiterebbe a simulare un singolo campo della finanza della politica o dell'ambiente ma al contrario dovrebbe simulare il numero più elevato possibile di aspetti della nostra società per rispondere agli interrogativi più difficili che si pongono ai decisori politici globali.
"Le dinamiche socio-economiche che guidano la vita della nostra civiltà sono assai poco comprese; possiamo quasi dire di saperne di più sul resto dell'universo che sulla nostra stessa società. Ormai è tempo di sfruttare l'opportunità offertaci dalle sempre più sviluppate tecnologie dell'informazione per studiale l'intricata rete di attività economiche e sociali della nostra civiltà globale, al fine di individuare le migliori strade per un futuro sostenibile". E' così che i promotori di Futur ITC (qui il sito ufficiale) presentano il loro fantascientifico progetto.
Il "FuturICT Knowledge Accelerator" (questo il nome ufficiale del programma) si propone come un impresa scientifica interdisciplinare  senza precedenti nel campo dello studio dei sistemi socio-economici e ambientali che dovrebbe integrare le più moderne tecnologie dell'informazione con le scienze sociali e i più raffinati metodi fisico-matematici per lo studio dei sistemi complessi. In questo modo, sfruttando i flussi torrenziali di dati ormai disponibili su quasi qualunque aspetto della nostra civiltà, il dispositivo al cuore del progetto; il "Living Earth Simulator", dovrebbe riuscire a modellizzare efficacemente i più diversi sistemi globali: dall'economia ai governi, dall'ecologia alle tendenze culturali, dalla demografia all'agricoltura fino al diffondersi delle pandemie. Il progetto, a cui hanno aderito istituzioni accademiche di tutta Europa, coordinate dal Prof. Dirk Helbing del Politecnico di Zurigo,  prevede anche di istituire veri e propri "osservatori di crisi"  che andranno a caccia di problemi globali in fase nascente in modo da intervenire precocemente e risolverli al meglio.
La fiducia degli studiosi nella reale possibilità di realizzare tutto questo viene dai notevoli successi riportati negli ultimi anni nella modellizzazione e simulazione numerica di sistemi sociali altamente complessi come il traffico stradale o la criminalità nelle grandi metropoli occidentali. In proposito Helbing ha dichiarato: "Noi non pretendiamo certo di costruire una macchina onnisciente capace di evitare qualunque disastro o problema. Quello che vogliamo è invece essere in grado di comprendere meglio le condizioni, i meccanismi e l'impatto delle crisi sociali, economiche e ambientali. Per fare questo non sarà necessario "predire il futuro" in maniera dettagliata e temporalmente precisa; basterà definire scenari che permetteranno di rispondere a domande del tipo "cosa succederebbe se..?" in termini di probabilità. In questo modo potremmo testare in silico le conseguenze di diverse strategie di azione, come, ad esempio, l'introduzione di nuovi sistemi di regolamentazione dei mercati, prima di metterle in pratica nel mondo reale".
Nel video di presentazione qui sotto compare anche il fisico teorico italiano Alessandro Vespigniani, membro del gruppo dirigente italiano del progetto, nonché direttore dell'ISI ("Institute for Scientific Interchange") di Torino, noto per i suoi importanti lavori sulle reti complesse.

giovedì 14 giugno 2012

Angeli custodi nanotecnologici

Immaginate una invisibile rete di sensori ed elaboratori elettronici integrata nei tessuti dei nostri vestiti, in un semplice braccialetto o in un qualunque oggetto di uso quotidiano. Raccogliendo ed elaborando continuamente dati sull'ambiente circostante simili dispositivi potrebbero permetterci di monitorare la nostra salute in un modo oggi inimmaginabile, prevenire incidenti per farci vivere un'esistenza più tranquilla o semplicemente rendere la nostra vita più confortevole infondendo negli oggetti con cui ogni giorno veniamo a contatto una sorta di "intelligenza" al nostro servizio. Questo scenario fantascientifico potrebbe divenire realtà in un futuro non troppo lontano grazie ai progressi nel campo delle nanotecnologie e dell'elettronica.
Negli scorsi mesi un consorzio pan-europeo di università e istituti di ricerca pubblici e privati, guidato dai politecnici di Zurigo e Losanna,  ha lanciato il progetto "Guardian Angels for a Smarter Life" (qui il link del sito ufficiale del progetto), candidandosi per ricevere un grosso finanziamento di ricerca da parte dell'unione europea nell'ambito del programma Future and Emerging Technologies (FET) Flagships Initiative. Già in passato ho dedicato un post a quattro degli altri cinque affascinanti progetti in concorso: i temi affrontati, tutti decisamente interdisciplinari e di grande impatto, spaziano dalle neuroscienze, alla scienza dei materiali, dalla bioinformatica fino alla robotica (trovate qui, qui, qui e qui i vecchi post).
"Questo è un progetto che punta in alto: è ambizioso quanto lo è stato il volare sulla luna cinquant'anni fa" ha affermato Christofer Hierold, professore di micro - e nanosistemi presso il politecnico di Zurigo e coordinatore del progetto insieme al professor Adrian Ionescu, direttore del laboratorio di dispositivi nanoelettronici presso il politecnico di Losanna. Quest'ultimo ha aggiunto: "Guardian Angels non si inserisce passivamente nel trend di estrema miniaturizzazione già in atto da anni nel campo delle tecnologie dell'informazione, il nostro obbiettivo primario è sviluppare tecnologie completamente nuove per allargare le frontiere di ciò che è al momento possibile realizzare". Per raggiungere il proprio obbiettivo il progetto richiederà progresso tecnologico a tutti i livelli: dal consumo energetico, alle capacità computazionali fino alla funzionalità dei sensori passando per le tecnologie di comunicazione wireless. Forse la più grande sfida che si pongono i ricercatori è quella di realizzare dispositivi in grado di raccogliere ed immagazzinare energia dal loro stesso ambiente. Per i Guardian Angels, infatti, le batterie non saranno un'opzione; dovranno essere essi stessi in grado di generare l'energia necessaria al loro funzionamento.
E' questo ciò che gli scienziati intendono quando parlano di "zero-power systems": le vibrazioni, i movimenti, le differenze di temperatura o illuminazione possono essere sfruttate per generare piccole quantità di energia elettrica, sufficiente, essendo essi stessi molto piccoli, ad alimentare gli "angeli custodi" che, grazie agli sforzi dei ricercatori, potrebbero vegliare sul nostro futuro.
Ora non mi resta che lasciarvi al bel video di presentazione del progetto... Buona visione!

lunedì 11 giugno 2012

The Feynman series (parte 4) - La chiave della Scienza

Con il post di oggi voglio presentarvi il quarto episodio di "The Feynman Series" (qui il primo, il secondo ed il terzo episodio).
Nella prima parte del video, intitolato "La chiave della Scienza", la sorella di Richard Feynman, Joan, descrive il senso di meraviglia che provò quando il fratello, svegliandola nel cuore della notte, la portò a vedere un'aurora. Questa esperienza la toccò a tal punto da spingerla a studiare astrofisica e dedicare la sua carriera scientifica proprio allo studio della magnetosfera terrestre e dei meccanismi di formazione delle aurore che l'avevano tanto emozionata quella notte. Nella parte successiva del video si vede uno spezzone della bellissima lezione "Seeking new laws" tenuta dal grande fisico americano nell'ambito delle "Messenger Lectures"; una prestigiosa serie di conferenze tenute presso la Cornell University alle quali Feynman partecipò nel 1964, di cui  potete trovare i filmati originali in streaming a questo indirizzo ( se siete interessati alla fisica e più in generale alla scienza ne consiglio vivamente la visione). In "Seeking new laws" Feynman riesce a condensare con grande semplicità in poche parole una splendida descrizione di quella che è la vera "la chiave della scienza": il metodo scientifico.

"In generale, cerchiamo una nuova legge naturale con questa procedura: per prima cosa, facciamo un'ipotesi; poi, calcoliamo le conseguenze dell'ipotesi, per vedere che cosa comporterebbe se questa nuova legge che abbiamo ipotizzato fosse vera; infine, compariamo i risultati di questo calcolo con la Natura, con esperimenti o esperienze, confrontando direttamente con l'osservazione, per vedere se funziona. Se (la legge) è in disaccordo con l'esperimento, è sbagliata. In questa semplice affermazione sta la chiave della scienza. Non fa nessuna differenza quanto l'ipotesi sia bella, non fa nessuna differenza quanto intelligenti voi siate, o chi abbia fatto l'ipotesi, o come si chiama - se è in disaccordo con l'esperimento, è sbagliata."

E' anche interessante notare, tra le immagini che accompagnano il finale del video, quelle dell'esperimento dimostrativo condotto sulla luna dall'astronauta David Scott lasciando cadere insieme un martello e una piuma. Questi oggetti, cadendo nel vuoto e raggiungendo il suolo insieme, confermarono in maniera quanto mai diretta ed intuitiva l' intuizione avuta da Galileo quattro secoli prima. Per i sottotitoli in italiano cliccate sul pulsantino cc in basso a destra nel riquadro del video.

lunedì 4 giugno 2012

La primavera del volo spaziale privato - Verso marte?

Questi sono giorni storici per il volo spaziale; con il successo della missione di prova verso la stazione spaziale della capsula Dragon, SpaceX ha sancito l'inizio dell'era dei privati nello spazio. Il docking della Dragon alla ISS (qui la notizia) non è affatto l'unico evento importante di questi giorni in campo spaziale. Per darvi una idea del clima di grande fermento che sta percorrendo il nascente settore del volo spaziale privato voglio citarvi solo alcuni degli eventi che si sono succeduti in questi giorni.
Il 29 maggio la Sierra Nevada Corporation  ha completato il primo test di volo assistito del proprio veicolo suborbitale: il Dream Chaser. Pochi giorni prima XCOR Aerospace ha annunciato di aver completato i test della pompa dell'ossigeno liquido della propria navetta suborbitale: il Lynx. Excalibur Almaz ha annunciato di avere in programma lanci verso la stazione spaziale internazionale e verso l'orbita lunare. Nello stesso periodo Virgin Galactic ha ricevuto l'autorizzazione a effettuare lanci sperimentali della sua SpaceShipTwo da parte della Federal Aviation Administration. Il 30 maggio Moon Express ha annunciato di aver comprato la Next Giant Leap, LLC realizzando così la prima acquisizione di una compagnia partecipante al Google Lunar X PRIZE (un premio da 30 milioni di dollari per la prima compagnia privata in grado di inviare autonomamente un lander robotico sulla luna). Il 31 Blue Origin ha annunciato di aver completato un importante controllo dei sistemi del proprio veicolo orbitale. A tutto questo bisogna aggiungere l'annuncio dei giorni scorsi della Planetary Resources di cui si è già parlato (qui) e il fatto che da qualche settimana è partita la fase di test del motore ibrido jet/razzo "Sabre", uno dei componenti chiave dello spazioplano britannico Skylon.
In questa vera e propria primavera del volo spaziale privato si inserisce il recente annuncio della costituzione di Mars One (qui il sito ufficiale): una compagnia olandese il cui ambiziosissimo obbiettivo è di realizzare un avamposto umano sul pianeta rosso entro il 2023. La compagnia che al momento è impegnata a raccogliere fondi per il progetto, dovrebbe inviare già nel 2018 un rover per scegliere il punto ideale dove costruire l’insediamento marziano. In seguito, dopo altre missioni preparatorie dedicate alla realizzazione dell'habitat, nel 2022 dovrebbero partire  alla volta di Marte i primi 4 astronauti umani. Una novità è che per autofinanziarsi la compagnia ha intenzione di trasformare la missione nel più grande evento mediatico di tutti i tempi: Bas Lansdorp, l'imprenditore fondatore della società lo definisce come "l’evento mediatico che farà impallidire il Grande Fratello". Una sorta di reality show prolungato seguito in mondovisione. Un altra particolarità del progetto è che gli astronauti non faranno mai ritorno: per diminuire i costi la missione sarà infatti di sola andata, gli uomini e le donne inviati in missione saranno volontari disposti a non fare mai più ritorno sulla Terra. In effetti, l’obiettivo a lungo termine è proprio di colonizzare gradualmente il pianeta; ogni 2 anni verranno inviati altri aspiranti marziani e l'avamposto comincerà a diventare una colonia sempre più autosufficiente.
A favore della fattibilità del progetto ci sono i pareri positivi sulla realizzabilità dell'hardware necessario alla missione da parte di alcune delle più grandi industrie aerospaziali del mondo; dalla Thales Alenia Space fino alla stessa SpaceX. Inoltre, tra i propri testimonial, la neonata compagnia annovera un personaggio del calibro di Gerard’t Hooft, fisico olandese, premio nobel nel 1999 per "aver spiegato la struttura quantica dell'interazione elettrodebole". Qui sotto potete vedere il video di presentazione (in inglese) di Mars One in cui vengono spiegate le varie fasi del progetto e viene intervistato il professor ’t Hooft in merito al suo appoggio all'iniziativa.

venerdì 1 giugno 2012

SICODE - Interfacce cervello macchina "made in Italy"

Dal romanzo “Neuromante”, di William Gibson, fino a “Matrix” passando per il più recente “Avatar” le interfacce cervello-macchina (o BMI dall'inglese Brain Machine Interface) sono sempre state molto popolari nella fantascienza. Le interfacce cervello-macchina disponibili oggi sono, però, ancora molto distanti dal raggiungere i livelli a cui ci hanno abituato scrittori e registi. Ciò che rende così difficile realizzare neurointerfacce à la Matrix che permettano di “editare” una mente, ad esempio “impiantando” un ricordo o imparando istantaneamente una nuova abilità, è che il nostro cervello funziona in modo molto diverso da una tipica “macchina di von Neumann” (quali sono, ad esempio, i nostri personal computer). Se in questo primo tipo di elaboratori di informazione hardware e software sono qualcosa di chiaramente distinto e indipendente, nel tipo di "elaboratori" che sono racchiusi nella nostra scatola cranica questa distinzione perde significato.
Come abbiamo già detto in numerosi altri post, le neuroscienze ci mostrano che i nostri contenuti mentali sono completamente riconducibili alla struttura fisica del nostro cervello. Per dirla con la già più volte citata metafora di Sebastian Seung: “i pensieri e la coscienza soggettiva (come schemi di attività neurale) stanno al connettoma (la struttura fisica del nostro cervello) come l'acqua di un ruscello di montagna sta al suo letto di pietre”. Nei cervelli biologici, infatti, l’informazione “fluisce” attraverso il cervello e la computazione avviene naturalmente a causa delle particolari proprietà fisiche e geometriche dei percorsi neurali. E’ per questo motivo che sarebbe necessario “ricablare” completamente un cervello per apportare modifiche permanenti alla memoria, personalità, ecc… di un individuo. Una simile procedura, al momento, va decisamente oltre i limiti della nostra tecnologia. Tuttavia, grazie ai recenti sviluppi dell’optogenetica (di cui abbiamo già parlato in questo post), si può già cominciare a pensare alla possibilità di realizzare “coprocessori neurali” che, anche senza riconfigurare fisicamente le connessioni del cervello, potrebbero ottenere risultati analoghi attivando “forzatamente” i neuroni giusti per indurre artificialmente i più diversi stati o contenuti mentali.
Se neurointerfacce del tipo appena descritto sono ancora lontane dall’essere sviluppate, rapidi progressi si stanno facendo verso la realizzazione di neurointerfacce di un altro tipo. Neurointerfacce per “controllare con la mente” protesi o altri dispositivi robotici. Sempre più spesso queste interfacce cervello-macchina stanno anche diventando bidirezionali, cioè in grado di inviare feedback sensoriali all’utilizzatore; un fattore molto importate, questo, per permettere, ad esempio, il controllo accurato di un arto protesico (di questo abbiamo già parlato in questo articolo). Gli sviluppi di questo secondo tipo di tecnologie rappresentano una grande promessa per chi è affetto da paralisi o per i portatori di handicap motori: queste persone infatti sarebbero le prime a poterne beneficiare, aumentando la propria indipendenza e migliorando la propria qualità di vita.
E’ proprio in quest’ultima linea di ricerca che si inserisce il progetto di cui vi voglio parlare oggi: SICODE (qui il sito ufficiale). Il progetto, portato avanti da un consorzio di istituti di ricerca europei con il cooordinamento dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova,  si pone l'obbiettivo di perfezionare l'ingegneria delle neurointerfacce approfondendo la comprensione del funzionamento del cervello durante il movimento del corpo. SICODE vedrà l'Italia ricoprire un ruolo di primissimo piano, con la partecipazione dell'IIT, la cui attività sarà coordinata dal dottor Stefano Panzeri del "Center for Neuroscience and Cognitive Systems" di Trento, e con quella della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA). Del consorzio fanno parte anche altri due istituti di grandissimo rilievo internazionale nel campo delle neuroscienze come il Max Planck Institute for Biological Cybernetics di Tubinga e l'Università di Zurigo. Fino ad oggi - spiega il professor Panzeri - veniva presa in considerazione solo la connessione tra i neuroni deputati al movimento e l'oggetto esterno, quale un arto artificiale, senza tenere conto delle variabili di stato che influenzano i processi cerebrali, come gli stati di allerta, attenzione e motivazione. Il cervello è un sistema altamente complesso e solo prendendolo in considerazione nel suo insieme è possibile realizzare delle interfacce in grado di interpretare correttamente tutte le sfumature dei segnali ricevuti, dando così alle protesi a cui sono connesse la capacità di eseguire esattamente i movimenti desiderati.
Il progetto, come è ormai consuetudine nella ricerca neuroscientifica più d'avanguardia, vedrà la partecipazione di un team interdisciplinare, che includerà neuroscienziati, fisici, matematici e ingegneri.  La ricerca – spiega il prof. Vincent Torre della SISSA - si dividerà in due fasi, diverse ma complementari. Innanzitutto cercheremo di comprendere quale sia l'attività elettrica del sistema nervoso in assenza di stimolazioni, ovvero studieremo quale sia la sua attività spontanea che da un punto di vista informatico rappresenta il rumore del sistema. La seconda fase del progetto consiste nella progettazione e realizzazione di interfacce cervello-macchina di nuova generazione capaci di "leggere" correttamente l'attività elettrica del cervello nella prospettiva di poter contribuire a ridare una reale autonomia di movimento a chi è affetto da gravi handicap motori.