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Francesco
Lacquaniti
Lettura     
magistrale iI

Lo sviluppo del cammino dalla nascita alla maturità

Università di Roma Tor Vergata e IRCCS Fondazione Santa Lucia, Roma,Italia

La locomozione degli adulti sani è caratterizzata da invarianti cinematiche e dinamiche, nonché da una struttura modulare del controllo neuromuscolare. Quando emergono queste caratteristiche durante il normale sviluppo di un bambino? Qual è il ruolo del controllo spinale e sopraspinale, delle afferenze sensoriali o della biomeccanica nello sviluppo locomotorio? Quali sono gli effetti dei disturbi dello sviluppo neuromotorio, come quelli della paralisi cerebrale? Affronterò questi temi passando in rassegna i risultati più recenti.

 

Nato a Torino, 24 Dicembre 1952​

Professore Ordinario di Fisiologia presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’’Università degli Studi di Roma Tor Vergata. Laureato con Lode in Medicina e Chirurgia (1976), specializzato in Neurologia (1980) all’Università di Torino, postdoc all’Università del Minnesota a Minneapolis, ricercatore del Consiglio Nazionale delle Ricerche a Milano, quindi professore straordinario di Fisiologia all’Università di Cagliari (nel 1994). Dal 1997 è a Tor Vergata, dove ha diretto il Centro di Biomedicina spaziale (dal 1999 al 2021). Dal 1994 dirige anche il Laboratorio di Fisiologia Neuromotoria dell’IRCCS Fondazione Santa Lucia di Roma. Per le sue ricerche nell’ambito della Neurofisiologia del movimento è stato nominato membro della Academia Europaea (nel 2012), ha ricevuto il Premio internazionale Herlitzka (2015) ed è stato insignito del titolo di Doctor Honoris Causa dall’Università di Lovanio (2020).

Attività di Ricerca 
Fisiopatologia del movimento e della coordinazione sensorimotoria. Sviluppo di protocolli riabilitativi neuromotori innovativi mediante realtà virtuali e robotica. Applicazioni alla patologia neuromotoria in età pediatrica e adulta.

Riconoscimenti 
Brevetto del 2008 in "Simulatore del cammino con lunghezze dei segmenti della gamba ed assi di rotazione regolabili".
Brevetti del 2007 in “Dispositivi per la stimolazione meccanica della pianta del piede nella riabilitazione del  cammino  e mezzi di rilevamento ed elaborazione dei segnali derivanti dal loro utilizzo" e "Dispositivo per la locomozione e la riabilitazione in condizioni variabili di microgravità simulata".

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magistrale iI

Interazione tra postura e percezione cosciente

Università di Temple, Filadelfia, USA

Dopo aver conseguito una laurea in ingegneria aerospaziale alla Virginia Tech, il dottor Wright ha trascorso 4 anni come ufficiale dell'USAF occupandosi di ingegneria e operazioni satellitari. In seguito ha riorientato i suoi interessi dall'hardware nello spazio all'uomo nello spazio durante la scuola di specializzazione. La sua ricerca di master (Psicologia sperimentale, Northeastern University) e di dottorato (Neuroscienze cognitive, Brandeis University) si è concentrata sulla percezione umana dell'orientamento spaziale con il supporto della NASA e del Dipartimento della Difesa. Durante la formazione post-dottorato a Monaco, in Germania, e alla Oregon Health and Science University di Portland, OR, ha iniziato a lavorare con diverse popolazioni di pazienti, tra cui ictus, morbo di Parkinson, perdita vestibolare e neuropatia. Ha studiato il controllo motorio, l'andatura e l'equilibrio e i disturbi percettivo-motori in individui sani e neurologicamente compromessi.

Gli obiettivi di ricerca del dottor Wright al Temple sono di continuare a studiare il sistema nervoso centrale in individui con problemi di controllo motorio, equilibrio e deambulazione, con l'intenzione di applicare le conoscenze sull'integrazione sensomotoria per dare forma alla terapia riabilitativa. Attualmente è finanziato dal Congressionally Directed Medical Research Program (US Army Rapid Innovation Fund) per convalidare un dispositivo che il suo team ha progettato per valutare i deficit posturali in individui con lesioni cerebrali traumatiche (TBI) utilizzando ambienti virtuali (VE) per manipolare gli input visivi. Sta inoltre proseguendo una ricerca finanziata dalla Veterans Administration per studiare le origini neuromuscolari dell'ipertonia nel morbo di Parkinson, utilizzando prodotti di controllo posturale e risonanza magnetica funzionale.

John
rothwell
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magistrale iiI

Per esplorare la fisiopatologia del controllo motorio umano dobbiamo testare circuiti semplici o esplorare interazioni di reti complesse?

Università di Londra, Regno Unito

La neurofisiologia clinica classica testa circuiti semplici o osserva modelli complessi di attività EMG ed EEG. Entrambe possono essere utili dal punto di vista diagnostico, ma in modi diversi. I riflessi semplici possono fornire indicazioni su condizioni con una singola causa. Nel fenomeno di Tullio, gli stimoli uditivi evocano vertigini e capogiri. Il test dei riflessi mostra che è associato a un potenziale miogeno evocato vestibolare ipersensibile. Questo è un indizio utile per capire la causa (ipersensibilità al suono causata dalla deiscenza del canale semicircolare superiore). Ma la maggior parte delle condizioni può avere cause multiple che innescano un sistema motorio dinamicamente equilibrato e adattabile per cadere in uno stato anormale ma stabile. Un esempio è la distonia, che può essere dovuta a interazioni tra circuiti cerebellari, gangli della base e corteccia motoria che possono influenzare gli stati motori fino al midollo spinale. Queste condizioni possono darci informazioni non solo sulla patologia, ma anche su come le interazioni tra i circuiti mantengano normalmente il sistema motorio in un equilibrio stabile.

Professore emerito di neurofisiologia umana

Università di Londra

Istituto di neurologia UCL Queen Square

 

John Rothwell è professore di neurofisiologia umana all'UCL. È uno dei rari neuroscienziati di base che è riuscito a colmare il divario con la ricerca clinica. Per molti anni è stato a capo della ricerca elettrofisiologica del Prof. CD Marsden nell'Unità di Movimento Umano ed Equilibrio del MRC a Queen Square, di cui è diventato direttore ad interim alla morte prematura di David nel 1998. Attualmente è professore di neurofisiologia umana all'University College di Londra e capo del Dipartimento Sobell di neuroscienze motorie e disturbi del movimento presso l'Istituto di neurologia. Ha dato contributi significativi alla scienza medica in due aree: lo sviluppo di metodi neurofisiologici non invasivi per indagare la fisiopatologia dei pazienti con disturbi del movimento e i progressi nelle tecniche di stimolazione transcranica del cervello umano. I primi hanno portato al riconoscimento di chiare anomalie fisiologiche in una serie di disturbi del movimento che in precedenza erano considerati da molti di origine psicologica, come la sindrome di Tourette, il crampo dello scrittore e il blefarospasmo. Inoltre, hanno portato a una chiara classificazione degli scatti mioclonici in una serie di condizioni, in base al loro sito di origine nel sistema nervoso centrale. Il suo lavoro sui meccanismi di base della stimolazione transcranica ha fornito la base per l'attuale enorme espansione di questa tecnica come potenziale strumento terapeutico nel trattamento della depressione e come metodo di indagine nelle neuroscienze cognitive.

Yifat
prut
Lettura       
magistrale 
IV

Reti neuronali per la coordinazione motoria

Università di Gerusalemme, Israele

Nei primati umani e non umani, si ritiene che il tempismo e la coordinazione motoria siano dettati dal controllo cerebellare dell'attività corticale motoria trasmessa attraverso il sistema cerebellare-talamo-corticale (CTC). Questa supposizione si basa su studi che hanno documentato disturbi motori in pazienti cerebellari e in modelli animali. Tuttavia, sappiamo molto poco sul modo in cui le informazioni cerebellari, integrate dai circuiti corticali, influenzano i comandi della corteccia motoria. Abbiamo affrontato questo problema sondando il sistema CTC in un modello di primate. Abbiamo scoperto che un singolo impulso di stimolazione della via CTC attiva in modo efficiente le cellule della corteccia motoria primaria (M1) e premotoria (PM). La registrazione simultanea dell'attività talamo-corticale ha rivelato che, all'inizio del movimento, le cellule talamiche erano correlate positivamente con l'attività di M1 ma negativamente con quella di PM. Le differenze nella correlazione contrastavano con le risposte neurali medie, che erano simili in tutte e tre le aree. Successivamente, abbiamo combinato perturbazioni elettriche e farmacologiche e abbiamo scoperto che l'input di CTC alla corteccia motoria induce una forte inibizione feed-forward che può agire per silenziare gli input concorrenti e aumentare la salienza dei segnali di CTC in modo dipendente dall'area. 

Infine, abbiamo riscontrato che il blocco dell'ingresso CTC porta a una sostanziale compromissione dei movimenti, accompagnata da una desincronizzazione locale e globale dell'attività corticale motoria, sottolineando ulteriormente l'importanza dell'ingresso CTC nell'organizzazione temporale dell'attività dei neuroni nella corteccia motoria e, successivamente, del comportamento motorio. Suggeriamo che l'interazione eccitazione-inibizione innescata dall'input della CTC amplifichi l'impatto netto di questa via. Di conseguenza, questa via coordina in modo efficiente l'attività delle popolazioni neuronali nella corteccia motoria e supporta la transizione dalla preparazione motoria all'esecuzione.

Dottorato di ricerca 1995, Università Ebraica.
Borsista post-dottorato U. of Washington, Seattle, USA 1995
Docente 2000, Università Ebraica.
Professore presso il Centro Edmond & Lily Safra per le Scienze del Cervello
Tecniche di laboratorio
Registrazione extracellulare dell'attività spinale e corticale di animali in comportamento. 
Registrazioni EMG. Registrazione simultanea da più siti neuronali.
Morfologia funzionale tramite stimolazione neurale.
Nel nostro laboratorio studiamo il modo in cui il comando motorio viene tradotto in un modello dettagliato di attivazione muscolare. La nostra ipotesi di lavoro è che la corteccia non controlli specificamente i singoli muscoli; piuttosto, influenza l'attività di diversi gruppi di muscoli funzionalmente correlati. Al contrario, i neuroni spinali (coinvolti anche nei circuiti riflessi) integrano tutti i parametri dinamici rilevanti provenienti da più fonti (input discendenti e periferici) e generano l'attivazione dettagliata dei muscoli.

arash
ajoudani
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magistrale V

Collaborazione uomo-robot per la riduzione del rischio biomeccanico nell’era industriale 4.0

Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Italia

Per creare robot interattivi dal punto di vista socio-fisico, le tecniche basate sull'apprendimento e sui modelli devono unirsi per stimare gli stati fisici e cognitivi dell'uomo in tempo reale. Successivamente, i comportamenti dei robot possono essere adattati per regolare questi stati, ad esempio modificando le traiettorie del compito, la velocità di esecuzione del robot, l'impedenza e simili. Questo intervento presenterà innanzitutto il nostro approccio alla modellazione degli stati socio-fisici umani in tempo reale. Successivamente, verrà presentato il controllo dei robot collaborativi e di altri sistemi di assistenza tenendo conto degli stati umani.

Arash Ajoudani è direttore del laboratorio Human-Robot Interfaces and Interaction (HRI²) dell'IIT. Coordina inoltre il laboratorio Robotics for Manufacturing (R4M) dei laboratori Leonardo ed è ricercatore principale del laboratorio JOiiNT dell'IIT-Intellimech. Ha conseguito il dottorato di ricerca in Robotica e Automazione presso l'Università di Pisa e l'IIT nel 2014. 

È beneficiario dello starting grant 2019 del Consiglio Europeo della Ricerca (ERC) (Ergo-Lean), coordinatore del progetto Horizon-2020 SOPHIA, co-coordinatore del progetto Horizon-2020 CONCERT e principal investigator del progetto HORIZON-MSCA RAICAM.  È stato premiato con l'IEEE Robotics and Automation Society (RAS) Early Career Award 2021 e vincitore dell'Amazon Research Awards 2019, del Solution Award 2019 (MECSPE2019), del KUKA Innovation Award 2018, del WeRob best poster award 2018 e del best student paper award al ROBIO 2013. La sua tesi di dottorato è stata finalista per il Georges Giralt PhD award 2015 - miglior tesi di dottorato europea in robotica. È stato inoltre finalista per il premio per il miglior documento sulla manipolazione mobile a IROS 2022, per il premio per il miglior documento a Humanoids 2022 (categoria orale), per il Solution Award 2020 (MECSPE2020), per il premio per il miglior documento di conferenza a Humanoids 2018, per il premio per il miglior documento interattivo a Humanoids 2016, per il premio per la miglior presentazione orale ad Automatica (SIDRA) 2014 e per il premio per il miglior documento sulla manipolazione a ICRA 2012. 

È autore del libro "Transferring Human Impedance Regulation Skills to Robots" nella collana Springer Tracts in Advanced Robotics (STAR) e di numerose pubblicazioni in riviste, conferenze internazionali e capitoli di libri. Attualmente è membro eletto dell'IEEE RAS AdCom (2022-2024), presidente e rappresentante dell'IEEE-RAS Young Professionals Committee e Senior Editor dell'International Journal of Robotics Research (IJRR). È stato membro del comitato scientifico consultivo e redattore associato di diverse riviste e conferenze internazionali come IEEE RAL, ICRA, IROS, ICORR, ecc. È borsista dell'European Lab for Learning and Intelligent Systems (ELLIS). I suoi principali interessi di ricerca riguardano l'interazione fisica uomo-robot, la manipolazione mobile, il controllo robusto e adattivo, la robotica assistiva e la tele-robotica.

francesca
gimigliano
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magistrale VI

La riabilitazione del XXI secolo

University of Campania, Caserta, Italy

Dal 29 ottobre 2015 è Professore Associato di Medicina Fisica e Riabilitativa svolgendo Attività clinica, di ricerca e didattica presso il Dipartimento di Salute Mentale e Fisica e Medicina Preventiva, Seconda Università degli Studi di Napoli, Napoli, Italia nel settore Medicina Fisica e Riabilitativa.

20 novembre 2014 in poi Delegato del Rettore dell'Università per la comunicazione e la terza missione presso la Seconda Università degli Studi di Napoli

1 novembre 2007, 28 ottobre 2015 Assistente di Medicina Fisica e Riabilitativa svolgendo Attività di ricerca e docenza presso il Dipartimento di Salute Mentale e Fisica e Medicina Preventiva della Seconda Università degli Studi di Napoli, Napoli, Italia

1 novembre 2007 in poi Dirigente Medico di I livello in Medicina Fisica e Riabilitativa svolgendo Attività clinica e  Riabilitazione post-chirurgica e dell'anziano presso il Dipartimento di Chirurgia Generale e Specialistica dell'Azienda Ospedaliera della Seconda Università degli Studi di Napoli nel settore di Medicina Fisica e Riabilitativa

alberto
minetti
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magistrale ViI

Il ruolo dell’attrito articolare e tissutale nel bilancio energetico meccanico della locomozione umana

Università di Milano, Italia

Professore straordinario di Fisiologia (Chiamata per Chiara Fama, CUN 2006, per succedere al dimissionario Giovanni Cavagna, Professore emerito di Fisiologia), Professore ordinario di Fisiologia presso il Dipartimento di Fisiopatologia e Trapianti, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Milano, Italia. Cattedra globale (Ricerca) presso l'Università di Bath, 2020-2021. Revisore della Commissione ASN del MIUR per la cattedra di Fisiologia, 2018-2021. Professore onorario di ricerca presso l'Accademia dei Lincei, "Centro Beniamino Segre", 2015-2018. Professore onorario di Informatica in Medicina, Facoltà di Scienze della Salute, University of Southern Denmark, Odense, Danimarca, 2012-2016.  Dottore in Medicina (M.D.) e Specialista in Biostatistica presso l'Università degli Studi di Milano, Italia. Premio IgNobel per la fisica 2013, Sounders Theatre, Harvard, Stati Uniti.  Esperienze di insegnamento: Università di Milano: Cattedra di Fisiologia Umana, Membro della Scuola di Dottorato in Medicina Traslazionale, 'Professore a Contratto' (Università di Milano e Udine: Biostatistica e Biomatematica), Course Leader (Manchester Metropolitan University: Tecniche di misurazione biomeccanica, MSc sul controllo neuromuscolare, BSc in Biomeccanica a distanza) e Path Leader (Biomeccanica). Altri dettagli su: www.albertominetti.it/ Attività scientifica a livello internazionale: assegnista di ricerca presso il C.N.R. di Milano, Italia; borsa di ricerca C.N.R.-N.A.T.O. presso l'Università di Ginevra con il Prof. P. E. di Prampero; EU Research Grant - Marie Skłodowska-Curie fellowship Association presso l'Università di Leeds con il Prof. R. McN. Alexander; Professore di Biomeccanica, Manchester Metropolitan University 1999-2005. 

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