Quando un disturbo dell’umore o d’ansia non risponde ai farmaci e alla psicoterapia, la ricerca cerca nuove strategie per modulare i circuiti nervosi. Tra queste c’è la stimolazione cerebrale profonda, una tecnica che utilizza impulsi elettrici, ma che oggi si basa spesso su protocolli fissi e poco adattabili alle variazioni dello stato mentale. Un nuovo studio di ingegneria biomedica propone un sistema in grado di analizzare l’attività di più aree del cervello e intervenire soltanto quando rileva determinate condizioni.
Il dispositivo è un sistema elettronico a 32 canali, progettato in prospettiva per futuri impianti. A differenza dei sistemi che monitorano una sola regione, il circuito misura anche il livello di sincronizzazione tra aree diverse. Attraverso un calcolo matematico e un algoritmo di apprendimento automatico, analizza i ritmi elettrici e prova a riconoscere specifici stati emotivi o cognitivi. L’impulso elettrico viene quindi coordinato con la fase dell’onda cerebrale ritenuta più adatta.
Le verifiche su dati umani e modello animale
Per un dispositivo destinato a essere impiantato nel corpo, il consumo energetico è un aspetto decisivo. Un processore troppo potente potrebbe riscaldare i tessuti o rendere necessarie sostituzioni frequenti della batteria. Il circuito descritto nello studio occupa pochi millimetri quadrati e richiede meno di 200 microwatt complessivi.
La capacità di riconoscere gli stati mentali non è stata verificata impiantando il sistema in pazienti. I ricercatori hanno utilizzato registrazioni cerebrali umane raccolte in precedenza, relative a compiti cognitivi complessi, conflitti emotivi e diversi livelli di attivazione durante la visione di un video. In queste prove il dispositivo ha identificato correttamente le condizioni in circa sette o otto casi su dieci. Un’ulteriore verifica, svolta in laboratorio su un modello animale, un ratto, ha mostrato che il circuito può leggere il segnale biologico dal vivo e attivare una stimolazione sincronizzata in tempo reale.
Una tecnologia ancora lontana dall’uso clinico
I risultati rappresentano una prova tecnologica preliminare, non una terapia già disponibile. Le verifiche sugli esseri umani sono state condotte al computer su dati registrati durante attività di laboratorio, che non riproducono la complessità dei sintomi di ansia e depressione nella vita quotidiana. Inoltre, il chip non è stato ancora impiantato in persone.
Restano quindi da chiarire la sicurezza e l’efficacia del sistema in condizioni reali, così come la possibilità che il riconoscimento di uno stato emotivo produca un effettivo beneficio clinico. Lo studio indica però una direzione per la neuromodulazione: sviluppare strumenti più flessibili e personalizzati, capaci di adattare la stimolazione all’attività del cervello. Per chi affronta un disturbo psichiatrico difficile da trattare, il riferimento resta il confronto con gli specialisti e l’impiego delle cure validate disponibili.
Il lavoro è stato pubblicato su IEEE Journal of Solid-State Circuits con il titolo LogSync: A Low-Power Logarithmic SoC for Cross-Regional Synchrony Extraction and Adaptive Psychiatric State Classification. Il DOI dello studio è 10.1109/jssc.2026.3728617.