Una tematica riguarda lo sviluppo di reti neurali, ispirate alla fisiologia. In tale ambito, il gruppo di ricerca sviluppa modelli dell’integrazione fra diverse modalità sensoriali (auditiva, visiva, tattile, propriocettiva), per giungere a una comprensione teorica dei meccanismi neurali implicati, e per il loro utilizzo nella pratica clinica al fine di migliorare deficit cognitivi o motori. Ulteriori modelli sono utilizzati per analizzare il riconoscimento di oggetti e formulare ipotesi sulla memoria semantica e il linguaggio. Modelli di popolazioni neuronali oscillanti sono utilizzati per indagare il ruolo dei ritmi cerebrali nel sonno e nella veglia, per studiare le proprietà di memorizzazione di sequenze di eventi nell’ippocampo, e per indagare la propagazione dei ritmi e la connettività tra regioni cerebrali. Modelli dei gangli della base sono utilizzati per studiare la risposta di soggetti Parkinsoniani al trattamento con levodopa. L’approccio modellistico è affiancato e supportato da un approccio di acquisizione ed elaborazione di segnali fisiologici con particolare riferimento a segnali elettromiografici (EMG) per l’analisi dell’ attivazione muscolare, segnali elettrocardiografici (ECG) per l’analisi della variabilità cardiaca, e segnali elettroencefalografici (EEG) interpretati mediante tecniche di analisi avanzate, tra cui la stima dell’attivazione nelle regioni cerebrali e della connettività tra di esse, teoria dei grafi e tecniche di intelligenza artificiale. Complessivamente, questi approcci permettono di indagare le basi neurali di processi cognitivi (ad es. attenzione, apprendimento di emozioni, memoria di lavoro) e di controllo motorio (ad es. controllo posturale o movimenti di reaching), di caratterizzare modificazioni dei meccanismi cerebrali in disturbi neurologici (ad es. disturbi dello spettro autistico, schizotipia, epilessia) o in condizioni di alterazione della coscienza (ad es. sonno, coma), e di investigare gli effetti di procedure di stimolazione cerebrale.
Settori ERC
- PE7_7 – Signal processing
- LS5_16 - Systems and computational neuroscience (e.g. modelling, simulation, brain oscillations, connectomics)
- LS5_5 – Neural Networks and plasticity
Responsabile scientifica/coordinatrice: Prof.ssa Elisa Magosso