Sensorimotors Processes in Action – SPA Group
Il sistema nervoso centrale dell'uomo è costituito da processi sensomotori seriali o paralleli di varia complessità interconnessi tra loro, che concorrono alla produzione di un output apparentemente unitario, ovvero l'azione. Le interazioni tra i moduli sensomotori presentano una notevole complessità, ma il loro singolo contributo al comportamento può essere sezionato ed esaminato mediante la neurofisiologia e lo studio del comportamento in condizioni di disfunzione nervosa anomala, sia transitoria sia permanente.
Le trasformazioni sensomotorie e l'integrazione tra i diversi moduli si basano su connessioni tra differenti centri neurali. Di conseguenza, la nostra comprensione della complessità del sistema dell'Azione deve fondarsi sulla conoscenza di quali informazioni vengano condivise tra i centri neurali e in quali tempi.
Linee di ricerca
La linea di ricerca principale mira a comprendere come i diversi processi sensomotori interagiscano nel cervello umano per generare un pattern comportamentale unitario. I principali ambiti d'indagine riguardano:
- Interazioni tra processi basati su regole (rule-based) e processi guidati dallo stimolo (stimulus-based);
- Fenomeni inibitori e comportamento di immobilizzazione;
- Coordinazione occhio-mano nel sistema motorio;
- Comportamento predittivo e reattivo nella corteccia frontale;
- Ritmi fisiologici e movimento volontario.
Le ipotesi relative a questi ambiti vengono verificate tramite i seguenti approcci metodologici:
- Indagine, in soggetti sani, delle connessioni tra i diversi nodi corticali delle reti sensomotorie mediante la stimolazione cerebrale non invasiva (Stimolazione Magnetica Transcranica – TMS) integrata con dati di connettività anatomica;
- Utilizzo della TMS come strumento di mappatura cerebrale "indipendente da ipotesi" (hypothesis-independent) mediante protocolli di mappatura ad alta densità (dense mapping);
- Valutazione della connettività funzionale all'interno dei moduli sensomotori in ambito neurochirurgico intraoperatorio;
- Studio dei pattern di associazione sensomotoria anomala in pazienti con lesioni cerebrali.
Per la lista completa delle pubblicazioni, consultare la pagina personale di Luigi Cattaneo.
- Luigi Cattaneo, Responsabile Scientifico (Principal Investigator)
- Marco Tagliaferri, Dottorando
- Valentina Di Chiaro, Assegnista di ricerca (Research fellowship holder)
- Università degli Studi di Verona: Prof. Francesco Sala – Elettrofisiologia intraoperatoria del sistema motorio
- University College London: Dr. Davide Giampiccolo – Elettrofisiologia intraoperatoria del sistema motorio
- Aix-Marseille University: Dr. Thomas Brochier – Il ruolo della corteccia opercolare parietale nel movimento a guida aptica
- Università degli Studi di Milano Statale: Prof. Corrado Sinigaglia e Dr. Guido Barchiesi – Osservazione dell'azione nelle cortecce parietale e premotoria
- Università degli Studi di Pavia: Prof.ssa Carlotta Lega – Il ruolo del sistema motorio nella percezione musicale
- Ospedale di Bolzano: Dr. Pier Paolo Berti – Stimolazione cerebrale non invasiva nello studio delle aree motorie
- Università degli Studi di Brescia: Prof.ssa Debora Brignani – Lesioni cerebrali e comportamento oculomotorio: le basi neurali dell'attenzione esplicita (overt attention)
- Progetto “Motivated Behaviour in the Superior Frontal Gyrus in Health and Disease (MoBS)” – Programma PRIN del Ministero dell'Università e della Ricerca (MUR) – PI: Luigi Cattaneo
- Progetto “NEURO-CONNECT: Systems neuroscience meets clinical neurosurgery: development of novel multimodal monitoring indices of brain connectivity in patients with glioma” – Finanziato dalla Fondazione CariVerona (Importo totale: 355.000 euro) – PI: Francesco Sala
- Progetto “A swing between the inner and the outer worlds: exploring the function of the frontal aslant tract with transcranial magnetic stimulation” – Finanziato dalla Fondazione BIAL – PI: Luigi Cattaneo