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Sezione III: Linea di ricerca corrente E
RAZIONALE ED OBIETTIVI
Nel corso del 2006, il programma di ricerca corrente “ Neurofisiopatologia
Clinica ” si svilupperà nell’ambito di quattro settori. Rispetto agli anni precedenti,
la linea di ricerca corrente presenta, accanto a settori già consolidati,
due nuovi settori che riflettono l’evolversi della stessa verso tematiche che si
basano sulla integrazione di competenze neurofisiologiche cliniche con competenze
bioingegneristiche. Da questa integrazione multidisciplinare sono
nati i nuovi settori E.1. ed E.2., con il duplice obiettivo di potenziare le tecniche
di analisi del segnale biologico di interesse, per una maggiore risoluzione
nella definizione dei correlati neurali di alcune funzioni e disfunzioni cerebrali,
e di implementare sistemi di ausilio tecnologici come parte integrante
del processo riabilitativo, che si articola non solo nello studio classico dei processi
alla base del fenomeno del recupero funzionale ma anche in quello più
innovativo di “ sostituzione ” del canale fisiologico leso. Da ultimo nuovi
approcci in ambito di “ patologie dei gangli della base ” hanno indotto una più
ampia definizione del pregresso filone, oggi identificato dal settore E.4.
Gli obiettivi propri di ogni settore sono indicati nella breve introduzione a
ciascuno di essi e si sviluppano in diversi progetti.
E. 1 – IMAGING NEUROELETTRICO: TECNICHE E MODELLI DI ANALISI DEL SEGNALE
EEG DI SCALPO PER LA STIMA DELLE SORGENTI CORTICALI E LORO
APPLICAZIONE ALLO STUDIO DI FENOMENI FISIOLOGICI E/O PATOLOGICI
L’intero settore di ricerca si basa sulla integrazione multidisciplinare di
competenze di neurofisiologia clinica e bioingegneria, tesa allo sviluppo di
tecniche di modellizzazione anatomo-funzionale del segnale EEG registrato
non-invasivamente (scalpo) per giungere a rilevare le sorgenti corticali del
segnale stesso e svelare le relazioni che intercorrono tra l’attività elettrica
cerebrale ed i siti anatomici dove essa viene generata. Inoltre, grazie a studi di
simulazione è stato possibile generare degli algoritmi per la modellizzazione
dei flussi funzionali di informazione tra aree corticali cerebrali, reclutate
durante i fenomeni di “ processing ” che sottendono diversi compiti sperimentali.
Tale modellizzazione è conosciuta come connettività funzionale, già nota
per il segnale emodinamico (fMRI) e nel nostro laboratorio applicata al
segnale EEGrafico, la cui risoluzione temporale è insostituibile nella definizione
di processi corticali.
L’utilizzo di queste tecniche di mapping delle funzioni cerebrali offre la
possibilità di caratterizzare l’attività fisiologica di varie aree della corteccia
cerebrale. Inoltre, grazie allo studio di connettività funzionale si può passare
oltre il mappaggio delle aree corticali interessate, stabilendo le relazioni funzionali
tra queste aree di interesse e quindi definire le caratteristiche di network
neurali le cui variazioni dinamiche sottendono, secondo un concetto
generale, alle diverse funzioni cognitive.
La opportunità di identificare l’attività di network neurali funzionali
(piuttosto che attività di singole aree corticali) rende possibile una misura dei
fenomeni di plasticità con cui il cervello si adatta a condizioni ambientali
524 2006