Linee di ricerca

Obiettivo principale delle ricerche è lo studio dei correlati neurofisiologici della coscienza attraverso la misurazione dell'attività elettrica cerebrale, a riposo ed evocata da una stimolazione. I modelli di coscienza considerati comprendono sia condizioni fisiologiche di perdita di coscienza (e.g. sonno, anestesia) che condizioni patologiche (e.g. disturbo di coscienza acquisito in a seguito a gravi lesioni cerebrali).
La registrazione dell’attività cerebrale viene effettuata sia in modo non-invasivo, attraverso l’elettroencefalografia (EEG) di scalpo, che mediante tecniche invasive, attraverso il posizionamento di elettrodi intracranici (stereo-EEG) per la valutazione pre-chirurgica di pazienti epilettici.
Il laboratorio di ricerca è dotato di una strumentazione innovativa per la stimolazione non invasiva della corteccia cerebrale, i.e. la stimolazione magnetica transcranica con sistema di neuronavigazione integrato (nTMS). La combinazione di TMS ed EEG consente di indagare le risposte cerebrali evocate da una stimolazione diretta dei neuroni corticali: questa metodica è particolarmente vantaggiosa nel caso di pazienti con gravi lesioni cerebrali, che possono essere non collaboranti e impossibilitati ad eseguire un compito a causa della frequente compromissione delle vie sensoriali e motorie.
L’analisi dell’attività cerebrale registrata mediante stereo-EEG, sia a riposo che in seguito a stimolazione elettrica profonda (SPES), consente di indagare meglio i meccanismi neuronali che sottendono la capacità del cervello di sostenere la coscienza.
L’attività di ricerca si avvale di diverse collaborazioni a livello nazionale e internazionale, che coinvolgono sia strutture di ricerca per lo sviluppo delle metodiche di analisi dei segnali e dei modelli di interpretazione dei risultati, che strutture cliniche per il reclutamento dei pazienti e la raccolta dei dati.

Metodologie utilizzate

Stimolazione magnetica transcranica (TMS), elettroencefalografia ad alta densità (hd-EEG), registrazione cerebrale con elettrodi di profondità (stereo-EEG), stimolazione elettrica cerebrale profonda (SPES); potenziali evocati sensoriali (SEP); risonanza magnetica (MRI)

Principali collaborazioni

• ITALIA: IRCCS Fondazione Don Carlo Gnocchi, Milano; ASST, Grande Ospedale Metropolitano Niguarda Cà Granda, Milano; Fondazione Europea per la Ricerca Biomedica, Milano; ICS Fondazione Salvatore Mageri, Milano
• ESTERO: Department of Psychiatry, University of Wisconsin, Madison, WI, USA; Coma Science Group, GIGA, University of Liège, Liège, Belgium; Allen Institute for Brain Science, Seattle, WA, USA; Department of Psychiatry, Massachusetts General Hospital, Boston, MA, USA; Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Medical University of South Carolina, Charleston, SC, USA; Departments of Psychology and Neurosurgery, University of California, Los Angeles, Los Angeles, CA, USA