Tom Baden la stampa 3D i componenti elettronici di base per capire la neuroscienza

I ricercatori usano la stampa 3D e componenti elettronici di base per rendere la neuroscienza più accessibile

Tom Baden , un professore di neuroscienza presso l’ Università del Sussex , ha collaborato con i suoi colleghi per aprire ulteriormente l’accesso all’educazione scientifica con un pezzo di hardware in grado di dimostrare come funziona il nostro cervello.

“Rendendo libero e aperto l’accesso a materiale scientifico e didattico, i ricercatori e gli educatori possono prendere il futuro nelle loro mani”, ha detto il professor Baden. “Col tempo, speriamo che questo tipo di lavoro contribuisca a livellare il campo di gioco in tutto il mondo, in modo tale che le idee, non i finanziamenti, possano essere il principale motore del successo e di nuove intuizioni”.
Il professor Baden è anche uno degli scienziati dietro l’innovativo  microscopio 3D stampabile FlyPi , e il suo ultimo lavoro – un modello educativo di neuroni nel cervello realizzati con componenti elettronici di base – è solo una parte della sua gamma di apparecchiature in continua espansione che utilizza DIY e 3D stampabile modelli per rendere la scienza più accessibile e interattiva.

Una delle parti centrali della neuroscienza è, ovviamente, capire come i nostri neuroni codificano e calcolano le informazioni. Ma non c’è un buon modo pratico per imparare questo … fino ad ora. Il professor Baden e altri colleghi stanno costruendo Spikeling: un kit elettronico che si comporta in modo simile ai neuroni nel cervello e costa solo £ 25.

“Spikeling è un utile kit per chiunque insegni neuroscienze perché ci permette di dimostrare come i neuroni funzionano in un modo più interattivo”, ha spiegato il professor Baden.
Il professor Baden, insieme ai ricercatori Ben James, Maxime JY Zimmermann, Philipp Bartel, Dorieke M Grijseels, Thomas Euler, Leon Lagnado e Miguel Maravall, hanno pubblicato un articolo sul loro lavoro su Spikeling nella rivista di accesso libero PLOS Biology , dal titolo ” Spikeling: a implementazione hardware a basso costo di un neurone spiking per l’insegnamento e la sensibilizzazione delle neuroscienze . ”

Il team spera che la loro invenzione finirà per essere un utile strumento di insegnamento delle neuroscienze, e infatti stanno già vedendo i benefici del loro duro lavoro. Una classe di studenti di neuroscienza del terzo anno dell’università ha utilizzato il kit, e in una scuola estiva nigeriana dello scorso anno, agli scienziati è stato anche insegnato come costruire l’hardware da zero.

Spikeling ha recettori, che reagiscono a stimoli esterni come la luce per simulare come le informazioni siano calcolate dalle cellule nervose nel cervello. Quindi, gli studenti possono seguire l’attività dei recettori, o cellule, in diretta sullo schermo di un computer. Gli utenti possono anche collegare diversi Spikelings insieme per formare una rete, che dimostra come i neuroni del cervello si interconnettono. Questa azione consente di dimostrare il comportamento neurale dietro ogni azione del giorno, come camminare.

L’obiettivo nel laboratorio del professor Baden è, come dice l’università, “uniformare il campo di azione nella scienza globale” e rendere l’attrezzatura necessaria meno costosa di quanto non sia normalmente. Ecco perché sono stati messi a disposizione tutti i file di informazioni e di design di Spikeling, unendo una crescente tendenza al mondo dei design raccolti sul  toolkit PLOS Open Hardware , che il professor Baden ha appena co-moderato.

A. Sacchetto di parti smontate Spikeling, come usato nella nostra scuola estiva a Gombe, in Nigeria. B. Studenti che saldano Spikelings come parte di un esercizio in classe sulla costruzione di attrezzature fai-da-te.
“Poiché tutte le parti sono a buon mercato e i file di progettazione sono liberi e aperti, ci auguriamo che come qualsiasi progetto hardware aperto, Spikeling possa essere un punto di partenza per gli altri per modificarli o estenderli alle loro esigenze e ricondividere il loro design migliorato con la comunità, “Il professor Baden ha detto.
Andre Maia Chagas, uno dei tecnici di ricerca in laboratorio, ha recentemente pubblicato il suo articolo su PLOS Biology che spiega l’importanza dell’hardware scientifico aperto, in risposta a un pezzo di Eve Marder , un neuroscienziato americano che si chiedeva se i ricercatori che lavoravano in meno le istituzioni ricche rimarrebbero indietro poiché le attrezzature di ricerca scientifica continuano a crescere più costose. Sempre di più, stiamo vedendo che la stampa 3D può essere utilizzata per assicurarsi che ciò non accada.

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