Il sistema nervoso (centrale e periferico) raccoglie informazioni dall’ambiente, le elabora e governa le azioni conseguenti. Interagire con esso ha un enorme impatto per la comprensione, prevenzione, diagnosi e terapia delle patologie neurologiche. Per interagire, sono fondamentali le neurotecnologie. Occorre progettare dispositivi (microtrasduttori) per leggere i segnali originati dal sistema nervoso e stimolare i neuroni (o piccole reti di neuroni) opportunamente. Non si può poi fare a meno di modelli semplificati di reti di neuroni ingegnerizzate in vitro a differenti livelli di complessità (es. colture di neuroni, organoidi). Senza considerare poi modelli matematici in silico come strumento ulteriore di reverese engineering; così come il supporto dell’intelligenza artificiale grazie a nuovi algoritmi bioispirati basati sulle neuroscienze. Quanto sopra porta a sviluppare soluzioni tecnologiche per ripristinare le funzioni neurali compromesse, sia a livello centrale (neuromodulazione come la deep brain stimulation) sia a livello periferico (neuroprotesi impiantate) per interfacciare protesi e per facilitare il riapprendimento e la neuroriabilitazione. Il presente volume contiene i contributi di esperti italiani e internazionali afferenti non solo alla bioingegneria ma anche a discipline affini, partecipanti alla XLIII Scuola Annuale di Bioingegneria. Ne emerge un quadro altamente interdisciplinare e sinergico, con una forte attenzione alle tematiche etiche interconnesse, necessarie per affrontare le sfide della complessità del sistema nervoso.

The (central and peripheral) nervous system collects information from the environment, processes it and governs the resulting actions. Interacting with it has an enormous impact on the understanding, prevention, diagnosis and therapy of neurological diseases. To interact, neurotechnologies are essential. First of all, it is necessary to design devices (microtransducers) to record the signals originating from the nervous system and stimulate the neurons (or small assemblies) appropriately. Simplified engineered in vitro models of neuronal networks at different levels of complexity (e.g. neuron cultures, organoids) are another essential tool. Without considering in silico mathematical models as a further method for reverse engineering and the support of artificial intelligence thanks to new bio-inspired algorithms based on neuroscience. Thanks to the aforementioned neurotechnologies, it is feasible to develop technological solutions to restore compromised neural functions, both at a central level (neuromodulation such as deep brain stimulation) and at a peripheral level (implanted neuroprostheses) to interface prostheses and facilitate relearning and neurorehabilitation. This volume contains contributions from Italian and international experts relating not only to bioengineering but also to related disciplines, participating in the XLIII Annual School of Bioengineering. A highly interdisciplinary and synergistic picture emerges, with a strong attention to the interconnected ethical issues necessary to face the challenges of the complexity of the nervous system.