Descrizione del modulo "Neuroimaging clinico dei disordini neurodegenerativi del movimento (ME.P02.028.001)"

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  • Descrizione del modulo "Neuroimaging clinico dei disordini neurodegenerativi del movimento (ME.P02.028.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Avanzamento nella comprensione dei meccanismi fisiopatologici delle più importanti patologie neurodegenerative attraverso un utilizzo sistematico di metodiche avanzate di neuroimaging strutturale e funzionale in RM. Tale studio consentirà di identificare nuovi markers neuroradiologici di malattia utili nella diagnosi precoce e differenziale, nonché nel monitoraggio della terapia farmacologica. Lo studio di neuroimaging multimodale consentirà, inoltre, di definire in maniera più specifica il ruolo dei depositi di ferro nei gangli della base come markers in vivo di neurodegenerazione nella Malattia di Parkinson e nei parkinsonismi ed, inoltre, di definire il ruolo del volume di alcune aree cerebrali, come anche della connettività cortico-corticale, come markers in vivo di neurodegenerazione nella Malattia di Alzheimer e in varie forme di demenza. (literal)
Tematiche di ricerca
  • La tematica di ricerca su cui poggia l'UOS di Germaneto (CZ) è il neuroimaging. Questa branca delle neuroscienze è quella che probabilmente ha vissuto negli ultimi 20 anni il più elevato sviluppo tecnologico. Inoltre a livello mondiale, il neuroimaging rappresenta ora una delle principali metodiche di analisi cerebrale finanziata da importanti progetti internazionali. (literal)
Competenze
  • Il modulo si avvale delle competenze altamente specializzate e diversificate sia di personale CNR che di quello universitario associato. Raggruppa ricercatori con esperienze e background diversi (neurologi, neuroradiologi, psicologi, fisici, ingegneri informatici, biologi) che si integrano a vantaggio dell'efficienza del progetto. I ricercatori hanno esperienze consolidate nel campo degli studi delle malattie del sistema nervoso maturate nel corso di attività pluriennale e comprovate da numerose pubblicazioni. Si riuniscono competenze che vanno dalla neurologia clinica alla diagnostica per immagini,dalla neuropsicologia alla genetica molecolare. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Processi produttivi L'individuazione e definizione di nuovi fondamentali biomarcatori utili per la diagnosi precoce di importanti malatti neurologiche (ALzheimer, Parkinson) permetterà al nostro centro di fornire servizi clinici unici nel panaroma della sanità italiana. I risultati ottenuti potranno essere anche impiegati per l'elaborazione e lo sviluppo di processi produttivi in collaborazione con aziende con esperienza nel settore dell'informatica, della realtà virtuale e della robotica. (literal)
Obiettivi
  • L'obiettivo principale di questa commessa è di potenziare la comprensione dei fenomeni alla base delle disfunzioni patologiche a carico del sistema nervoso tramite l'applicazione sistematica del neuroimaging multimodale. In questo progetto ci proponiamo, quindi, di migliorare le tecniche di imaging multimodale, ma sopratutto, le metodologie di analisi dei dati, sia utilizzando nuovi metodi di analisi, sia sviluppando nuove tecniche di integrazione di dati diversi. Lo scopo finale sarà quello di applicare queste nuove conoscenze metodologiche allo studio delle patologie neurologiche relative ai disordini del movimento (Malattia di Parkinson, Tremori Essenziali, Sclerosi Multipla). In generale le quattro tipologie di dati che saranno integrati sono: 1) dati quantitativi di morfologia-volumetria della materia bianca e grigia (VBM, cortical thickness, ROI manuale), 2) dati di connettività funzionale e strutturale (DTI, TBSS. PPI), 3) dati metabolici (PET, perfusione, spettroscopia, Iron MRI), 4) dati di attivazione funzionale ad alta risoluzione spaziale (fMRI). (literal)
Stato dell'arte
  • Negli ultimi anni, i contributi della Risonanza Magnetica nel settore delle neuroscienze hanno permesso di raggiungere conoscenze di fondamentale importanza sui meccanismi fisiopatologici che regolano le funzioni cerebrali. Gli strumenti e le metodologie oggi acquisite configurano uno scenario sorprendentemente ricco di potenzialità a disposizione per l'indagine delle funzioni e di conseguenza delle disfunzioni, cioè delle patologie che interessano il sistema nervoso. L'integrazione multimodale, ovvero l'uso combinato di tecniche di imaging complementari dal punto di vista informativo (strutturale, funzionale, metabolico), unito ad un metodo di analisi dei dati che sfrutti in modo appropriato la complementarietà dei dati stessi, ha già fornito risultati di notevole interesse. Ma una sistematica applicazione sulle patologie neurodegenerative non è stata ancora eseguita. E' quindi di particolare interesse sviluppare nuove e più raffinate tecniche di integrazione multimodale con lo scopo di definire una tecnica di indagine del cervello che ne colga i diversi aspetti fisiopatologici ma sopratutto che riesca a fornire nuovi biomarcatori fondamentali per migliorare la pratica clinica. (literal)
Tecniche di indagine
  • Il laboratorio possiede una comprovata esperienza di tecniche avanzate di RM morfometrica, volumetrica e funzionale. Oltre all'utilizzo dei più importanti metodi al mondo per l'analisi di neuroimaging avanzato, questo laboratorio ha anche le potenzialità per lo sviluppo di nuovi importanti metodi scientifici creati con lo scopo di definire nuovi biomarcatori che andranno a rivoluzionare la pratica clinica. Tra le potenziali metodiche avanzate, il laboratorio ha sviluppato recentemente metodi di classificazione clinica automatica utilizzando algoritmi di \"machine learning\". Questi algoritmi rivoluzioneranno il neuroimaging nei prossimi anni, visto la loro enorme capacità computazionale nell'analizzare in maniera multivariata e totalmente unbiased, quantità enormi di dati di risonanza magnetica, con lo scopo di supportare la pratica clinica nel classificare pazienti con dubbia diagnosi. Inoltre, l'acquisizione di un nuovo marker neurofisiologico denominato Resting State, ci permetterà di indagare la presenza di disfunzioni cerebrali anche in pazienti (es. dementi) che non possono compiere task cognitivi in esperimenti di fMRI. (literal)
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