Post di PhD, Roberta Rizzo

Circuiti neurali ispirati al cervello: un passo avanti verso un'AI efficiente Un team di ricercatori dell'Università Tsinghua ha fatto un significativo passo avanti nello sviluppo di un’intelligenza artificiale energeticamente efficiente, introducendo un circuito neurale dendritico artificiale ispirato al cervello. La maggior parte delle tecnologie attuali imita l’attività elettrica dei neuroni, trascurando la struttura neurale complessiva e il loro ruolo nell'elaborazione delle informazioni. Questo nuovo sistema artificiale, presentato su Nature Electronics, replica l'organizzazione delle sinapsi e la struttura ramificata dei dendriti. Il nuovo dispositivo, chiamato "dendristor", imita i calcoli dei dendriti sfruttando le proprietà fisiche di transistor multi-gate rivestiti con un film sol-gel drogato con ioni. Questo film replica i rami dendritici, consentendo agli ioni di muoversi in modo simile ai dendriti neuronali, modulando la corrente del transistor per riflettere i cambiamenti nel potenziale di membrana dendritica. La maggior parte della ricerca sul computing neuromorfico si è concentrata sulla riproduzione dei processi sinaptici legati all'apprendimento e alla generazione di impulsi neuronali, spesso modellando i dendriti come semplici linee di trasmissione, ignorando le loro funzioni morfologiche. Riproducendo fedelmente la connettività dei neuroni dendritici, il nuovo approccio neuromorfico ha dimostrato notevoli efficienze energetiche. Questo sistema mostra il potenziale per rilevare il movimento utilizzando meno neuroni rispetto alle reti neurali artificiali esistenti. Il vantaggio chiave di questa nuova architettura è che va oltre la semplice replicazione degli aspetti funzionali dei neuroni biologici. A differenza di altre piattaforme neuromorfiche, riproduce anche la struttura e la connettività sparsa dei neuroni, inclusa la morfologia dei dendriti e le basi delle sinapsi silenziose. Questo studio è il primo a dimostrare che la posizione spaziale delle sinapsi inibitorie e silenziose può controllare l'elaborazione dei segnali nei sistemi neuromorfici. I recenti sforzi di questo team di ricerca potrebbero aprire nuove strade per la progettazione di sistemi neuromorfici basati su dispositivi a semiconduttore. In particolare, il loro progetto ispirato al cervello potrebbe contribuire allo sviluppo di nuovi dispositivi e strumenti di intelligenza artificiale a basso consumo energetico, aprendo la strada a un computing più sostenibile.

Grazie a TrendSanità - Policy & Procurement in HealthCare per questa intervista di approfondimento sulle mie lezioni nel metaverso.

𝗜𝗹 𝗽𝗿𝗶𝗺𝗼 𝗮𝘁𝗹𝗮𝗻𝘁𝗲 𝗱𝗶𝗴𝗶𝘁𝗮𝗹𝗶𝘇𝘇𝗮𝘁𝗼 𝗱𝗲𝗹 𝗰𝗲𝗿𝘃𝗲𝗹𝗹𝗼 𝘂𝗺𝗮𝗻𝗼 𝗮 𝗧𝗿𝗲𝗻𝘁𝗼 🧠 🔍𝗜𝗹 𝗽𝗿𝗼𝗴𝗲𝘁𝘁𝗼 "𝗡𝗲𝘂𝗦𝘂𝗿𝗣𝗹𝗮𝗻" L'obiettivo di questo progetto è quello di creare il primo atlante funzionale del cervello umano, integrando dati di risonanza magnetica e stimolazione elettrica durante interventi neurochirurgici. Una complessa integrazione informatica di queste due preziose informazioni organizzata grazie a metodiche di IA. Avviato nel 2021 e finanziato dalla Provincia Autonoma di Trento, il progetto nasce grazie alla collaborazione tra Università di Trento, Fondazione Bruno Kessler (FBK) e APSS Trento. 💡 𝗜𝗹 𝗿𝘂𝗼𝗹𝗼 𝗱𝗶 𝗙𝗕𝗞 FBK, con il laboratorio di Neuroinformatica guidato da Paolo Avesani, ha sviluppato tecnologie avanzate che combinano IA e neuroscienze, migliorando la comprensione del cervello e contribuendo al progresso della neurochirurgia e della medicina. «𝘚𝘪 𝘴𝘵𝘢 𝘤𝘳𝘦𝘢𝘯𝘥𝘰 𝘶𝘯𝘰 𝘴𝘵𝘳𝘢𝘯𝘰 𝘤𝘰𝘳𝘵𝘰𝘤𝘪𝘳𝘤𝘶𝘪𝘵𝘰. 𝘋𝘢 𝘶𝘯𝘢 𝘱𝘢𝘳𝘵𝘦 𝘭𝘦 𝘯𝘦𝘶𝘳𝘰𝘴𝘤𝘪𝘦𝘯𝘻𝘦 𝘤𝘦𝘳𝘤𝘢𝘯𝘰 𝘥𝘪 𝘴𝘱𝘪𝘦𝘨𝘢𝘳𝘦 𝘤𝘰𝘮𝘦 𝘧𝘶𝘯𝘻𝘪𝘰𝘯𝘢 𝘪𝘭 𝘤𝘦𝘳𝘷𝘦𝘭𝘭𝘰. 𝘋𝘢𝘭𝘭’𝘢𝘭𝘵𝘳𝘢 𝘭’𝘪𝘯𝘵𝘦𝘭𝘭𝘪𝘨𝘦𝘯𝘻𝘢 𝘢𝘳𝘵𝘪𝘧𝘪𝘤𝘪𝘢𝘭𝘦 𝘤𝘦𝘳𝘤𝘢 𝘥𝘪 𝘳𝘦𝘱𝘭𝘪𝘤𝘢𝘳𝘭𝘰. 𝘌𝘴𝘪𝘴𝘵𝘦 𝘶𝘯 𝘮𝘶𝘵𝘶𝘰 𝘣𝘦𝘯𝘦𝘧𝘪𝘤𝘪𝘰 𝘵𝘳𝘢 𝘲𝘶𝘦𝘴𝘵𝘦 𝘥𝘶𝘦 𝘥𝘪𝘴𝘤𝘪𝘱𝘭𝘪𝘯𝘦 𝘤𝘩𝘦 𝘴𝘵𝘢 𝘢𝘷𝘦𝘯𝘥𝘰 𝘳𝘪𝘴𝘤𝘰𝘯𝘵𝘳𝘪 𝘱𝘰𝘴𝘪𝘵𝘪𝘷𝘪 𝘢𝘯𝘤𝘩𝘦 𝘱𝘦𝘳 𝘭’𝘢𝘵𝘵𝘪𝘷𝘪𝘵𝘢̀ 𝘤𝘭𝘪𝘯𝘪𝘤𝘢». ◾ "𝗖𝗼𝗻𝗻𝗲𝗰𝘁 𝗕𝗿𝗮𝗶𝗻" 𝗧𝗿𝗲𝗻𝘁𝗼, 𝟭𝟯-𝟭𝟱 𝗴𝗶𝘂𝗴𝗻𝗼 Neuroscienziati, neurochirurghi, oncologi, ed esperti di neuroimaging e neuroinformatica si riuniranno a Trento per per conoscere e testare quest'innovativa tecnologia. 👉 Approfondisci su FBK Magazine: https://buff.ly/4bOPCE1 #FBK #RicercaScientifica #Neuroscienze #IntelligenzaArtificiale #Neurochirurgia #Innovazione #Trento #ConnectBrain

L'Intreccio tra Neuroscienze e Tecnologia: Un Nuovo Capitolo nella Comprensione della Mente Umana Il progresso nelle neurotecnologie sta aprendo frontiere impensabili fino a pochi anni fa. Nell'articolo de "Il Sole 24 ORE", di oggi 01/09/2024 firmato da Roberto Manzocco, esplora questo affascinante campo, concentrandosi su innovazioni che promettono di trasformare profondamente la nostra comprensione e interazione con la mente umana. 🔍 Ingegneria Onirica e Oltre Tra le tecnologie emergenti, l'ingegneria onirica (Targeted Dream Incubation - TDI) si distingue per la sua capacità di influenzare i sogni attraverso dispositivi specifici che utilizzano stimoli olfattivi e auditivi. Questa tecnologia, sviluppata da gruppi di ricerca come quello del MIT MediaLab, potrebbe avere applicazioni rivoluzionarie nella creatività, nell'introspezione e nella terapia, soprattutto per persone affette da stress post-traumatico. 🧠 Interfacce Cervello-Computer: Il Futuro è Ora Parallelamente, le interfacce cervello-computer (BCI), sia intrusive che non intrusive, stanno facendo passi da gigante. Aziende come Neuralink, Blackrock Neurotech e Precision Neuroscience stanno sviluppando impianti che permettono, ad esempio, di digitare con il pensiero o controllare videogiochi con la mente. Queste tecnologie, inizialmente pensate per trattare condizioni come epilessia e Parkinson, ora promettono di potenziare le capacità umane, sollevando importanti questioni etiche e sociali. ⚖️ Il Dilemma Etico Con il potere di migliorare le capacità cognitive e influenzare i pensieri, emergono domande cruciali su chi possiede i dati raccolti da questi dispositivi e come potrebbero essere utilizzati. Rafael Yuste della Columbia University avverte dei rischi legati all'uso commerciale o di controllo poliziesco di dati così intimi e delle possibili pressioni sociali sui "normodotati" affinché si adeguino agli standard delle persone "potenziate". Roberto Manzocco #Neurotecnologia #IntelligenzaArtificiale #Innovazione #Tecnologia #BCI #IngegneriaOnirica #FuturoDelLavoro #EticaTecnologica #Neuroscienze #Creatività #TecnologiaEEtica #ImpiantiCerebrali #AI #FuturoDellaMente #SaluteMentale

Avete mai riflettuto sulle somiglianze sorprendenti tra il cervello umano e le più recenti tecnologie? Nel 1600, Thomas Willis propose l’idea rivoluzionaria che la corteccia cerebrale fosse il fulcro della nostra umanità. Da allora, secoli di studi e teorie hanno ripreso e ampliato questa idea, supportandola con dati empirici resi possibili dai progressi tecnologici, dal microscopio ottico alle avanzate tecniche di brain imaging. La sinergia tra sviluppo tecnologico e studi sul cervello umano è straordinaria: le nuove tecnologie ci permettono di esplorare la macchina naturale più complessa che esista, mentre le scoperte neuroscientifiche alimentano l’innovazione tecnologica. Una relazione affascinante, che evolve a un ritmo inarrestabile. Ma cosa ci riserva il futuro di questa straordinaria collaborazione, e quali misteri potrebbero essere svelati dalla prossima grande scoperta tecnologica? #giornatamondialedelcervello #WorldBrainDay #neuroscienze #cervello  #formazione #formazioneAziendale #coaching #stratosspa

Decodificare il cervello umano è la nuova sfida che neuroscienze e intelligenza artificiale hanno deciso di affrontare insieme, unendo le forze per esplorare le profondità di uno degli organi più complessi e misteriosi del nostro corpo. Il punto di partenza di questa ambiziosa impresa è stato dato dall'Ebri, l'Istituto europeo per le ricerche sul cervello, fondato da Rita Levi Montalcini, che ha lanciato una proposta che già i ricercatori considerano una vera e propria rivoluzione scientifica. L’incontro tra neuro scienze e intelligenza artificiale è destinato a generare un progresso senza precedenti nella comprensione del cervello, grazie a un continuo scambio di strumenti e idee. Antonino Cattaneo, presidente dell'Ebri, ha spiegato che l'obiettivo del progetto è approfondire il "rapporto bidirezionale" fra queste due discipline. "Da un lato, le neuroscienze stanno compiendo enormi progressi a livello genetico, biofisico e di imaging", ha dichiarato Cattaneo, "dall'altro, stiamo assistendo a una vera e propria rivoluzione nell'intelligenza artificiale. Vogliamo che le due comunità si parlino."Il passo successivo, come sottolineato dal presidente Cattaneo, è la formazione di una nuova generazione di ricercatori e studenti capaci di comprendere e integrare entrambe le discipline. "Una delle strade per raggiungere questo obiettivo è formare professionisti che sappiano parlare le due lingue", ha affermato. La speranza è che attraverso un dialogo continuo tra neuroscienziati e esperti di intelligenza artificiale, sarà possibile fare progressi straordinari nella comprensione delle dinamiche cerebrali. Con l'unione delle neuroscienze e dell'intelligenza artificiale, il futuro della ricerca scientifica potrebbe finalmente riuscire a svelare i misteri di uno degli organi più affascinanti e incomprensibili dell'essere umano.PhD, Roberta Rizzo fonte: Sara Sonnessa Antonino Cattaneo #tecnologia #innovazione #intelligenzaartificiale #neuroscienze #futuro #cervello #ricerca #scienza #organi #salute #medicina https://lnkd.in/dg9c9fiR

Dieci anni fa, gli scienziati fecero un importante passo avanti nella creazione di una versione digitale del sistema visivo umano. Nel 2011, dei ricercatori dell'Università della California, Berkeley, svilupparono un algoritmo capace di analizzare immagini da risonanza magnetica funzionale (fMRI) per riprodurre ciò che una persona stava vedendo in movimento. Sebbene la fMRI fosse già usata per studiare la visione statica, non era adatta a immagini dinamiche. Per questo, i ricercatori crearono un modello computazionale che superasse tale limite, dimostrando con successo la sua elevata accuratezza. Durante gli esperimenti, i ricercatori analizzarono ore di anteprime di film e utilizzarono i dati per costruire un modello di attivazione neuronale. Per testare la validità del modello, lo applicarono a una vasta libreria di video di YouTube, ottenendo risultati che rispecchiavano in modo sorprendente le scansioni fMRI. Nonostante alcuni limiti, come l'analisi concentrata solo sulla corteccia visiva primaria (V1) e modelli personalizzati per ciascun soggetto, lo studio apriva la strada alla possibilità di ricostruire anche immagini legate a sogni e ricordi, segnando un'importante svolta nel campo della neuroscienza e della modellizzazione del cervello umano. Recentemente, si è fatto un ulteriore passo avanti nello sviluppo di intelligenze artificiali in grado di ricreare immagini viste dalle persone, basandosi sulle loro scansioni cerebrali. I ricercatori dell'Università di Osaka hanno utilizzato l'IA per generare immagini di oggetti, come orsacchiotti e aerei, partendo dai dati fMRI, con una notevole precisione. Combinando modelli di diffusione e dati cerebrali, il sistema ha riprodotto immagini simili a quelle osservate. Sebbene ancora lontana dall'uso pratico, questa tecnologia potrebbe in futuro aiutare persone con paralisi o interpretare sogni e ricordi. Fonte: “Brain Imaging Reveals What You're Watching”, ACM; “Soil Liquefaction”, “AI re-creates what people see by reading their brain scans, Kamal Nahas, Science, 2023 Credit video: UCTVInsight, YouTube #scienza #divulgazione #curiosità #different

🚀 𝐂𝐡𝐢𝐩 𝐧𝐞𝐥 𝐜𝐞𝐫𝐯𝐞𝐥𝐥𝐨: 𝐮𝐧𝐚 𝐧𝐮𝐨𝐯𝐚 𝐟𝐫𝐨𝐧𝐭𝐢𝐞𝐫𝐚 𝐩𝐞𝐫 𝐥𝐚 𝐦𝐞𝐝𝐢𝐜𝐢𝐧𝐚 𝐨 𝐮𝐧 𝐦𝐞𝐳𝐳𝐨 𝐩𝐞𝐫 𝐬𝐛𝐥𝐨𝐜𝐜𝐚𝐫𝐞 𝐢𝐥 𝐩𝐨𝐭𝐞𝐧𝐳𝐢𝐚𝐥𝐞 𝐮𝐦𝐚𝐧𝐨? Recentemente, ho avuto il piacere di visitare l'Istituto Italiano di Tecnologia e intervistare Luca Berdondini per approfondire le attività della startup italiana Corticale Srl. 💡 𝐈𝐧𝐧𝐨𝐯𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐈𝐭𝐚𝐥𝐢𝐚𝐧𝐚: Corticale Srl sta facendo grandi passi nello #sviluppo e nella #sperimentazione della tecnologia #InterfacciaCervelloMacchina - #BrainComputerInterface, offrendo soluzioni avanzate per la #diagnosi e il #trattamento di patologie #neurologiche. 🧠 𝐄𝐭𝐢𝐜𝐚 𝐞 𝐅𝐮𝐭𝐮𝐫𝐨: Luca Berdondini ha sottolineato l'importanza della #regolamentazione nello sviluppo di queste #tecnologie, analizzando i #rischi #etici legati ad un eventuale utilizzo su individui sani. La #tecnologia può aprire nuove frontiere nella nostra #interazione con le #macchine, ma è cruciale garantire la #sicurezza e la #protezione dei #diritti fondamentali dell'individuo. 📣 𝐶𝑜𝑠𝑎 𝑛𝑒 𝑝𝑒𝑛𝑠𝑖? 𝑇𝑢 𝑡𝑒 𝑙𝑜 𝑓𝑎𝑟𝑒𝑠𝑡𝑖 𝑖𝑚𝑝𝑖𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝑒 𝑢𝑛 𝑐ℎ𝑖𝑝 𝑛𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑟𝑣𝑒𝑙𝑙𝑜? 🔍 Leggi l'articolo per scoprire di più. #Neuroscienze #Innovazione #Tecnologia #Medicina #Neuralink #Corticale #BrainComputerInterface

La fisica quantistica sta aprendo nuove frontiere nelle neuroscienze, offrendo prospettive rivoluzionarie per comprendere il funzionamento del cervello umano. Questo incontro tra due discipline apparentemente distanti promette di svelare i misteri della coscienza e dei processi cognitivi. Gli scienziati stanno esplorando come i principi quantistici potrebbero influenzare le attività neuronali, potenzialmente ridefinendo la nostra comprensione della mente. Il futuro della ricerca cerebrale si prospetta entusiasmante e pieno di possibilità inesplorate. Betacom Group #WeDoIT #ict #BetacomGroup #NeuroscienzaQuantistica #Innovazione #Quantum

🔴 Nurse Times MNESYS e la sfida del cervello virtuale: realizzati per la prima volta in Italia avatar digitali. Serviranno a prevedere l’evoluzione delle malattie e la risposta ai farmaci : Napoli, sabato 22 giugno 2024 – C’è un meccanismo chiave che influisce sull’efficienza dell’intero sistema nervoso centrale, ancora in parte sconosciuto, ed è la neuroplasticità, cioè la capacità naturale del cervello di adattarsi e cambiare, a ogni età, in risposta alle esperienze di vita vissuta e agli stimoli che provengono dall’esterno, all’invecchiamento o a seguito di malattie […] L'articolo MNESYS e la sfida del cervello virtuale: realizzati per la prima volta in Italia avatar digitali. Serviranno a prevedere l’evoluzione delle malattie e la risposta ai farmaci  scritto da Redazione Nurse Times è online su Nurse Times. serio ed affidabile