Reti neurali viventi per la cura del cancro 26 ottobre 2020

Monitoraggio dal 26/10/2020 al 28/10/2020

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Roma, 26 ottobre 2020 COMUNICATO STAMPA

Reti neurali viventi per la cura del cancro Un team di ricercatori del Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma, dell’Istituto dei Sistemi Complessi del CNR e dell’Università Cattolica di Roma ha sviluppato un sistema di intelligenza artificiale che, inglobando il tumore in una rete neurale, è capace di monitorare il metabolismo e la crescita delle cellule cancerose e, in maniera del tutto non invasiva, gli effetti delle chemioterapie. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Communications Physics L’intelligenza artificiale sta cambiando non solo molti aspetti della vita quotidiana, ma anche il modo di “fare scienza”, stimolando nuovi esperimenti e suggerendo strade di ricerca finora inesplorate. Così i sistemi di intelligenza artificiale diventano sempre più avveniristici, interdisciplinari e neuromorfici (ovvero simili ai sistemi viventi) e trovano applicazione nei più disparati settori, come l’elettronica, l’informatica, la simulazione e le diverse branche della medicina. I nuovi modelli sono sviluppati per imitare il cervello umano, sia nel funzionamento, con un consumo di energia molto ridotto per l’apprendimento, sia nella struttura, utilizzando materiali biologici. Il team di ricercatori coordinato da Claudio Conti del Dipartimento di Fisica della Sapienza e Direttore dell’Istituto dei sistemi complessi del CNR, in collaborazione con Massimiliano Papi della Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma, ha realizzato una rete neurale ottica che ingloba al suo interno delle cellule tumorali viventi che crescono e si moltiplicano nel tempo. Si tratta di un dispositivo ibrido, formato da tessuti viventi e parti fisiche, come lenti, specchi e computer tradizionali, che evolve nel tempo e può essere addestrato per fornire informazioni sulle cellule tumorali, il loro metabolismo e l’effetto di chemioterapia e altri trattamenti.

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Nello studio, sviluppato nell’ambito del progetto PRIN “PELM: Photonic Extreme Learning Machine” e pubblicato sulla rivista Communications Physics, i ricercatori hanno utilizzato cellule tumorali di glioblastoma, un tumore gravissimo del cervello, che sono state inserite nel dispositivo ottico. Fasci laser sono stati opportunamente addestrati per attraversare le cellule tumorali, che si comportano come dei nodi di una rete neurale. A questo punto il sistema di intelligenza artificiale, agisce come una vera e propria rete neurale biologica, memorizza ed elabora i dati e successivamente codifica le informazioni contenute nella luce estratta dalle cellule tumorali. Ma non solo, la rete neurale vivente può riconoscere gli stimoli esterni e reagire ai cambiamenti: aggiungendo alcune dosi di farmaci chemioterapici i ricercatori hanno dimostrato la capacità del modello di calcolare l’efficacia della terapia contro il glioblastoma. La rete neurale, opportunamente addestrata, evidenzia infatti cambiamenti nel tumore non rivelabili con i metodi tradizionali, come la microscopia o le tecniche fisico-chimiche, e inoltre fornisce nuove informazioni sulla dinamica dell’evoluzione temporale e sugli effetti della temperatura, prima ottenibili solo attraverso tagli o modifiche invasive ai campioni tumorali. Il potenziale di tale tecnica sta nelle importanti ricadute applicative nel campo delle nuove tecnologie impiegate nella cura del cancro e in particolare nella nanomedicina. “Si tratta di un’applicazione originale e innovativa dei nuovi concetti di Deep Learning alla fisica – spiega Claudio Conti. L’idea è che possiamo usare questi modelli matematici non solo per fare operazioni semplici come il riconoscimento delle immagini, ma anche fare esperimenti decisamente non convenzionali, che sfruttano la fisica e la biofisica con un approccio interdisciplinare”. Riferimenti: Living optical random neural network with three dimensional tumor spheroids for cancer morphodynamics - D.Pierangeli, V.Palmieri, G.Marcucci, C.Moriconi, G.Perini, M.DeSpirito, M.Papi, C.Conti - Communications Physics (2020) DOI: https://doi.org/10.1038/s42005-020-00428-9 DIDASCALIE: IMG.1 La figura mostra l’evoluzione temporale del campione tumorale usato nella rete ottica IMG. 2 Lo schema della rete neurale ottica usata negli esperimenti

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Info: Claudio Conti Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma claudio.conti@uniroma1.it

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ANSA.it Salute&Benessere Medicina Sviluppate reti neurali viventi per la cura dei tumori

StampaScrivi alla redazioneRedazione ANSA ROMA 26 ottobre 2020 16:50

Sviluppate reti neurali viventi per la cura dei tumoriMonitora crescita cellule tumorali ed effetti chemioterapie

StampaScrivi alla redazione

(ANSA) - ROMA, 26 OTT - Sviluppato un sistema di intelligenza artificiale che, inglobando il

tumore in una rete neurale, è capace di monitorare il metabolismo e la crescita delle cellule

tumorali e, in maniera del tutto non invasiva, gli effetti delle chemioterapie. Il risultato,

pubblicato sulla rivista Communications Physics, si deve ai ricercatori della Sapienza

Università di Roma, dell'Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle

Ricerche (Cnr) e dell'Università Cattolica di Roma.

"Si tratta di un'applicazione originale e innovativa dei nuovi concetti di Deep Learning

alla fisica" rileva il coordinatore della ricerca, Claudio Conti del Dipartimento di Fisica della

Sapienza e Direttore dell'Istituto dei sistemi complessi del Cnr. L'idea, aggiunge "è che

possiamo usare questi modelli matematici non solo per fare operazioni semplici come il

riconoscimento delle immagini, ma anche fare esperimenti decisamente non convenzionali,

che sfruttano la fisica e la biofisica con un approccio interdisciplinare".

Il gruppo, in collaborazione con Massimiliano Papi della Università Cattolica del Sacro

Cuore di Roma, ha realizzato una rete neurale, ossia una rete che imita il funzionamento dei

neuroni nel cervello umano, che ingloba cellule tumorali che crescono e si moltiplicano nel

tempo. Si tratta di un dispositivo ibrido, formato da tessuti viventi e parti fisiche, come lenti,

specchi e computer tradizionali, che evolve nel tempo e può essere addestrato per fornire

informazioni sulle cellule tumorali, il loro metabolismo e l'effetto di chemioterapia e altri

trattamenti. (ANSA).

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Reti neurali viventi per la cura del cancro

28/10/2020

L’intelligenza artificiale sta cambiando non solo molti aspetti della vita quotidiana, ma anche il modo di “fare scienza”, stimolando nuoviesperimenti e suggerendo strade di ricerca finora inesplorate.

Così i sistemi di intelligenza artificiale diventano sempre più avveniristici, interdisciplinari e neuromorfici (ovvero simili ai sistemi viventi) etrovano applicazione nei più disparati settori, come l’elettronica, l’informatica, la simulazione e le diverse branche della medicina. I nuovimodelli sono sviluppati per imitare il cervello umano, sia nel funzionamento, con un consumo di energia molto ridotto per l’apprendimento,sia nella struttura, utilizzando materiali biologici.

Il team di ricercatori coordinato da Claudio Conti del Dipartimento di Fisica della Sapienza e direttore dell’Istituto dei sistemi complessi delCnr, in collaborazione con Massimiliano Papi della Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma, ha realizzato una rete neurale ottica cheingloba al suo interno delle cellule tumorali viventi che crescono e si moltiplicano nel tempo. Si tratta di un dispositivo ibrido, formato datessuti viventi e parti fisiche, come lenti, specchi e computer tradizionali, che evolve nel tempo e può essere addestrato per fornireinformazioni sulle cellule tumorali, il loro metabolismo e l’effetto di chemioterapia e altri trattamenti.

Nello studio, sviluppato nell’ambito del progetto PRIN “PELM: Photonic extreme learning machine” e pubblicato sullarivista 'Communications Physics', i ricercatori hanno utilizzato cellule tumorali di glioblastoma, un tumore gravissimo del cervello, che sonostate inserite nel dispositivo ottico. Fasci laser sono stati opportunamente addestrati per attraversare le cellule tumorali, che si comportano come dei nodi di una rete neurale. A questopunto il sistema di intelligenza artificiale, agisce come una vera e propria rete neurale biologica, memorizza ed elabora i dati e successivamente codifica le informazioni contenute nellaluce estratta dalle cellule tumorali.

Ma non solo, la rete neurale vivente può riconoscere gli stimoli esterni e reagire ai cambiamenti: aggiungendo alcune dosi di farmaci chemioterapici i ricercatori hanno dimostrato lacapacità del modello di calcolare l’efficacia della terapia contro il glioblastoma.

La rete neurale, opportunamente addestrata, evidenzia infatti cambiamenti nel tumore non rivelabili con i metodi tradizionali, come la microscopia o le tecniche fisico-chimiche, e inoltrefornisce nuove informazioni sulla dinamica dell’evoluzione temporale e sugli effetti della temperatura, prima ottenibili solo attraverso tagli o modifiche invasive ai campioni tumorali. Ilpotenziale di tale tecnica sta nelle importanti ricadute applicative nel campo delle nuove tecnologie impiegate nella cura del cancro e in particolare nella nanomedicina.

“Si tratta di un’applicazione originale e innovativa dei nuovi concetti di Deep Learning alla fisica – spiega Claudio Conti. L’idea è che possiamo usare questi modelli matematici non soloper fare operazioni semplici come il riconoscimento delle immagini, ma anche fare esperimenti decisamente non convenzionali, che sfruttano la fisica e la biofisica con un approcciointerdisciplinare”.

Riferimenti:

Living optical random neural network with three dimensional tumor spheroids for cancer morphodynamics - D.Pierangeli, V.Palmieri, G.Marcucci, C.Moriconi, G.Perini, M.DeSpirito, M.Papi,C.Conti - Communications Physics (2020) DOI: https://doi.org/10.1038/s42005-020-00428-9

Per informazioni:Claudio ContiCNR - Istituto di struttura della materiaclaudio.conti@uniroma1.it

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Tumore: all'università di Roma sviluppate reti neurali viventiper la cura Sviluppato un sistema di intelligenza artificiale che, inglobando il tumore in una rete neurale, è capacedi monitorare il metabolismo e la crescita delle cellule tumorali e, in maniera del tutto non invasiva, glieffetti delle chemioterapie. Il risultato, pubblicato sulla rivista Communications Physics, si deve airicercatori della Sapienza Università di Roma, dell'Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionaledelle Ricerche (Cnr) e dell'Università Cattolica di Roma.

"Si tratta di un'applicazione originale e innovativa dei nuovi concetti di Deep Learning alla fisica" rileva ilcoordinatore della ricerca, Claudio Conti del Dipartimento di Fisica della Sapienza e Direttoredell'Istituto dei sistemi complessi del Cnr. L'idea, aggiunge "è che possiamo usare questi modellimatematici non solo per fare operazioni semplici come il riconoscimento delle immagini, ma anche fareesperimenti decisamente non convenzionali, che sfruttano la fisica e la biofisica con un approcciointerdisciplinare".

Il gruppo, in collaborazione con Massimiliano Papi della Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma,ha realizzato una rete neurale, ossia una rete che imita il funzionamento dei neuroni nel cervello umano, cheingloba cellule tumorali che crescono e si moltiplicano nel tempo. Si tratta di un dispositivo ibrido, formatoda tessuti viventi e parti fisiche, come lenti, specchi e computer tradizionali, che evolve nel tempo e puòessere addestrato per fornire informazioni sulle cellule tumorali, il loro metabolismo e l'effetto dichemioterapia e altri trattamenti.

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Sviluppate reti neurali viventi per la cura dei tumori

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Galleria: Giappone. Fugaku, il supercomputer più veloce al mondo al servizio della lotta contro il coronavirus (Rai News)

"Si tratta di un'applicazione originale e innovativa dei nuovi concetti di Deep Learning alla fisica" rileva il coordinatore della ricerca, Claudio Contidel Dipartimento di Fisica della Sapienza e Direttore dell'Istituto dei sistemi complessi del Cnr. L'idea, aggiunge "è che possiamo usare questimodelli matematici non solo per fare operazioni semplici come il riconoscimento delle immagini, ma anche fare esperimenti decisamente nonconvenzionali, che sfruttano la fisica e la biofisica con un approccio interdisciplinare".

Il gruppo, in collaborazione con Massimiliano Papi della Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma, ha realizzato una rete neurale, ossia unarete che imita il funzionamento dei neuroni nel cervello umano, che ingloba cellule tumorali che crescono e si moltiplicano nel tempo. Si tratta diun dispositivo ibrido, formato da tessuti viventi e parti fisiche, come lenti, specchi e computer tradizionali, che evolve nel tempo e può essereaddestrato per fornire informazioni sulle cellule tumorali, il loro metabolismo e l'effetto di chemioterapia e altri trattamenti. (ANSA).

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Sviluppate reti neurali viventi per la cura dei tumori

CorriereQuotidiano.it - Il giornale delle Buone Notizie

“Si tratta di un’applicazione originale e innovativa dei

nuovi concetti di Deep Learning alla fisica” rileva il

coordinatore della ricerca, Claudio Conti

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del Dipartimento di

Fisica della Sapienza e Direttore dell’Istituto dei sistemi

complessi del Cnr. L’idea, aggiunge “è che possiamo usare questi

modelli matematici non solo per fare operazioni semplici come il

riconoscimento delle immagini, ma anche fare esperimenti

decisamente non convenzionali, che sfruttano la fisica e la

biofisica con un approccio interdisciplinare”. Il gruppo, in collaborazione con

Massimiliano Papi della

Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma, ha realizzato una

rete neurale, ossia una rete che imita il funzionamento dei

neuroni nel cervello umano, che ingloba cellule tumorali che

crescono e si moltiplicano nel tempo. Si tratta di un

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come lenti, specchi e computer tradizionali, che evolve nel

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Sviluppate reti neurali viventi per lacura dei tumori

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artificiale che, inglobando il tumore in una rete neurale, è capace di

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Cattolica di Roma. "Si tratta di un'applicazione originale e innovativa

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