Linee di Ricerca:

Neurostimolazione e neuromodulazione per l’induzione di fenomeni di plasticità: nuovi approcci conoscitivi e riabilitativi

Identificazione di marcatori neurofisiologici derivati dalla reattività e connettività corticale

Studio dei correlati comportamentali e neurali dell’invecchiamento sano e patologico

Neurostimolazione e neuromodulazione per l’induzione di fenomeni di plasticità: nuovi approcci conoscitivi e riabilitativi

Responsabile: Carlo Miniussi

L’obiettivo di questa linea di ricerca è quello di fornire un quadro aggiornato di ciò che sappiamo circa i modelli teorici delle metodiche di neurostimolazione e neuromodulazione (i.e., stimolazione magnetica transcranica TMS e stimolazione elettrica transcranica tES), contestualizzato in un quadro più preciso e unitario. Negli ultimi anni, vi è stato un notevole progresso nella comprensione e nell’utilizzo pratico di queste tecniche, anche se, data la loro complessità e la non linearità degli effetti indotti, ad oggi, questo sforzo sperimentale non è stato accompagnato da riflessioni sostanziali sui modelli e sui meccanismi che potrebbero spiegarne gli effetti (o non effetti).
Questo ci consentirà di sottolineare quelli che sono gli aspetti teorici di base (neurofisiologici) che devono essere considerati nella ricerca futura in quest’ambito. Prevediamo di studiare in modo sistematico e sulla base del modello teorico “network-activity-dependent model”, come il cambiamento di alcuni parametri porti ad un cambiamento del risultato finale. L’idea è che sulla base dell’attività del sistema, dello stato della rete coinvolta e delle caratteristiche di stimolazione si produrrà un risultato preciso. Saranno fatte delle previsioni per ogni protocollo e verificate sistematicamente sulla base dei risultati.
Obiettivo ultimo di questa linea di ricerca è l’applicazione più consapevole di tali tecniche, sia per lo studio delle principali funzioni cerebrali sia per migliorare l’outcome degli approcci riabilitativi in pazienti con patologie neurodegenerative, con disturbi di carattere psichiatrico o pazienti con alterazioni cerebrali. Tale progetto si colloca all’interno dei filoni principali di ricerca dell’IRCCS che hanno lo scopo di trovare modalità alternative per contrastare sia la demenza che le patologie psichiatriche.

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Identificazione di marcatori neurofisiologici derivati dalla reattività e connettività corticale

Responsabile: Marta Bortoletto

L’obiettivo principale di questo filone di ricerca è quello di identificare specifici marcatori neurofisiologici che possano essere utilizzati per la diagnosi e la prognosi di differenti patologie cerebrali sia in ambito neurologico che psichiatrico. Tale fine verrà perseguito attraverso un approccio multimodale integrato, combinando ad esempio tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva (stimolazione magnetica transcranica, TMS; stimolazione elettrica transcranica, tES) con registrazioni neurofisiologiche dell’attività corticale (elettroencefalografia EEG). Tale approccio consente di individuare dei marcatori di reattività e connettività corticale. L’individuazione di marcatori corticali (in termini di attività, reattività e connettività corticale) consentirà una maggiore comprensione dei meccanismi neurobiologici sottostanti tali patologie. In particolare, un ulteriore obiettivo sarà valutare se è possibile stabilire degli indici surrogati dell’applicazione di tecniche di riabilitazione cognitiva o metodiche di stimolazione cerebrale non invasive (TMS e tES) e comprendere come essi siano correlati a miglioramenti clinici.

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Studio dei correlati comportamentali e neurali dell’invecchiamento sano e patologico

Responsabile: Debora Brignani

L’obiettivo di questo filone di ricerca è comprendere le basi fisiologiche delle modificazione cognitive che accompagnano l’invecchiamento sano e quello patologico. Per perseguire tale scopo, l’attività cerebrale sarà esplorata mediante l’elettroencefalogramma (EEG) in fase di riposo o durante lo svolgimento di compiti cognitivi. In particolare ci si concentrerà sulle funzioni percettive, attentive e di memoria. Particolare attenzione sarà posta anche alla plasticità corticale, che è l’abilità intrinseca del cervello di adattarsi ai cambiamenti ambientali. Poiché la letteratura evidenzia che la plasticità corticale è in parte preservata nell’invecchiamento sano, il presente filone di ricerca cercherà anche di indagare come il cervello dell’anziano sano risponde alle tecniche di stimolazione cerebrale, i cui effetti permettono di inferire lo stato della plasticità corticale. Le recenti tecniche di stimolazione cerebrale (TMS e tES), infatti, consentono di interagire con l’attività spontanea del cervello in maniera del tutto non invasiva, con una conseguente modulazione del comportamento ad essa correlato. Oltre ad individuare questi meccanismi nella condizione di normalità, verrà indagato come essi vengono modulati nell’invecchiamento patologico, soprattutto nei pazienti affetti da demenza d’Alzheimer o patologie correlate. La comprensione delle basi fisiologiche delle modulazioni cognitive e della plasticità corticale residua che si osservano nell’invecchiamento rappresentano obiettivi estremamente importanti nell’ottica di protocolli mirati sia alla promozione di un invecchiamento sano che al rinforzamento delle abilità cognitive in pazienti con demenza d’Alzheimer.

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