Il cervello svelato

Cinque progetti del Dipartimento di Scienze del Sistema Nervoso e del Comportamento finanziati dal Fondo Italiano per la Scienza (FIS)
Il Dipartimento di Scienze del Sistema Nervoso e del Comportamento dell'Università di Pavia celebra un importante risultato nell'ambito del Fondo Italiano per la Scienza (FIS), il programma del Ministero dell'Università e della Ricerca dedicato al finanziamento della ricerca di eccellenza. Cinque progetti presentati da cinque ricercatrici del Dipartimento hanno ottenuto il finanziamento, confermando la qualità scientifica e la capacità competitiva della nostra comunità accademica.
BREADCRUMB
UNIVERSE
AVATAR
SYNchronPD
CARE-PD

BREADCRUMB - Body REpresentation And DeCision-making Role for a Unitary Model of eating Behaviour
Principal Investigator: Manuela Sellitto
Tipo: Consolidator grant (FIS3)
Finanziamento: €1.582.750
Durata: 5 anni
Il progetto BREADCRUMB intende chiarire come il modo in cui rappresentiamo il nostro corpo influenzi i processi decisionali legati al comportamento alimentare e viceversa. Attraverso un approccio multidisciplinare, il progetto studierà i meccanismi che collegano la rappresentazione corporea e le scelte alimentari, con particolare attenzione ai processi interocettivi, sia nella popolazione sana sia in persone con anoressia nervosa e obesità. L’obiettivo finale è sviluppare un modello neurocognitivo integrato e predittivo del comportamento alimentare, mettendo in relazione dati comportamentali, neurali, ormonali e genetici. Il modello così ottenuto potrebbe fornire indicazioni utili per lo sviluppo di strategie preventive e terapeutiche personalizzate, nonché per l’elaborazione di politiche pubbliche volte a promuovere scelte alimentari sostenibili e ideali realistici di immagine corporea.

UNIVERSE - Understanding the Neurobiological Impact of Environmental Unpredictability on Early Stress and Emotion Regulation: A Multi-Level Ecological Approach
Principal Investigator: Sarah Nazzari
Tipo: Starting grant (FIS3)
Finanziamento: €1.163.934
Durata: 5 anni
Il progetto UNIVERSE studia come l’imprevedibilità ambientale nei primi mesi di vita influenzi lo sviluppo della regolazione dello stress e delle emozioni. Adotta un approccio ecologico per analizzare fonti prossimali di imprevedibilità nell’ambiente di crescita, come la variabilità dell’umore materno, dei comportamenti di accudimento e dell’ambiente domestico, e fonti distali, come l’inquinamento atmosferico, la temperatura e la disponibilità di verde urbano. Integrando misure biologiche, comportamentali e neurali, mira ad offrire una prospettiva multidimensionale sull’impatto dell’imprevedibilità ambientale sullo sviluppo infantile e sui meccanismi psicobiologici sottostanti, contribuendo, nel medio-lungo termine allo sviluppo di strategie evidence-based per promuovere ambienti di crescita più favorevoli.

AVATAR - Advanced Virtual brAin models to predicT the effects of deep brAin stimulation on neuRal activity
Principal Investigator: Roberta M. Lorenzi
Tipo: Starting Grant (FIS3)
Finanziamento: €1.199.636,99
Durata: 5 anni
Il progetto AVATAR sviluppa una tecnologia per modellizzare l’attività del cervello di pazienti che sono sottoposti all’intervento di stimolazione cerebrale profonda per il trattamento della malattia Parkinson. Nonostante oltre 12.000 interventi annui a livello globale, non esistono ancora strumenti in grado di prevedere come questa terapia influenzi la dinamica cerebrale nel medio-lungo termine, in particolare le funzioni cognitive. L'obiettivo, quindi, è costruire un vero e proprio "avatar" del cervello del paziente: un modello virtuale personalizzato per riprodurre in-silico gli effetti di diversi schemi di stimolazione sulle reti neurali. Il progetto prevede lo sviluppo di una piattaforma che integra modelli computazionali calibrati sui dati del singolo paziente, capace di riprodurre la fisiologia specifica delle diverse regioni cerebrali e di tracciare come le oscillazioni alterate dalla malattia si propagano nel cervello, collegandole alla sintomatologia, dal dominio motorio a quello cognitivo.

SYNchronPD - From Genes to Virtual Brain: Defining the Pathogenic Mechanisms Promoting α-Synuclein Seeding and Spreading in Parkinson’s Disease
Principal Investigator: Silvia Paola Caminiti
Tipo: Starting Grant (FIS2)
Finanziamento: €1.322.079
Durata: 3 anni
Il progetto SYNchronPD studia i meccanismi che determinano l’insorgenza e la progressione della malattia di Parkinson, con particolare attenzione alla diffusione dell’α-sinucleina, alla sua interazione con la proteina tau e al ruolo delle varianti del gene GBA1. Attraverso l’integrazione di dati clinici, biomarcatori, neuroimaging, modelli murini e strumenti di intelligenza artificiale, il progetto analizza l’impatto di questi processi sul danno sinaptico, assonale e mitocondriale. I dati clinici e preclinici saranno utilizzati per sviluppare modelli personalizzati di “virtual brain”, capaci di simulare l’evoluzione della patologia. SYNchronPD mira inoltre a identificare biomarcatori di progressione e a validare nuovi strumenti diagnostici, inclusi traccianti PET innovativi, contribuendo allo sviluppo di strategie di monitoraggio e trattamento più precoci e personalizzate.

CARE-PD - ChAracterizing the contRibution of cErebellum to Parkinson’s Disease during pathology progression to treat symptoms with non-invasive neuromodulation
Principal Investigator: Maria Mancini
Tipo: Starting Grant (FIS2)
Finanziamento: €1.320.135
Durata: 3 anni
Il progetto CARE-PD mira a chiarire il ruolo del cervelletto nella malattia di Parkinson, una patologia neurodegenerativa caratterizzata dalla progressiva perdita dei neuroni dopaminergici e dall'insorgenza di disturbi motori. Sebbene la ricerca si sia tradizionalmente concentrata sui gangli della base, evidenze recenti suggeriscono che il cervelletto possa contribuire ai meccanismi di adattamento e alla progressione della malattia. Attraverso modelli sperimentali innovativi e un approccio multidisciplinare che integra analisi molecolari, elettrofisiologia, studi della trasmissione dopaminergica e valutazioni comportamentali, il progetto intende identificare i meccanismi cellulari e circuitali alla base di tali processi. L'obiettivo finale è individuare nuovi bersagli terapeutici e valutare il potenziale della neuromodulazione non invasiva mediante stimolazione magnetica transcranica come strategia innovativa per rallentare la progressione della malattia e migliorare i sintomi motori.