Comprendere il cervello umano attraverso tecnologie avanzate, intelligenza artificiale e neuroscienze computazionali. È questa la missione del BraiNavLab, il laboratorio del dipartimento di Ingegneria per la medicina di innovazione (Dimi) dell’Università di Verona, che studia la struttura e le funzioni cerebrali per comprendere sia i processi neurologici fisiologici sia i meccanismi genetici e biologici che influenzano l’organizzazione e le dinamiche neurali.
Il laboratorio, coordinato da Gloria Menegaz, docente di Bioingegneria, sviluppa attività di ricerca nell’ambito delle neuroscienze computazionali e del neuroimaging, integrando metodologie statistiche avanzate, machine learning e deep learning per analizzare e modellare il funzionamento del cervello umano.
L’obiettivo è integrare grandi quantità di dati biologici e di neuroimaging per generare conoscenze utili alla comprensione del funzionamento del cervello e allo sviluppo di strumenti innovativi per la diagnosi, prognosi e riabilitazione di malattie neurologiche.
Le linee di ricerca del BraiNavLab spaziano dallo studio della connettività cerebrale strutturale e funzionale all’imaging genetico, fino allo sviluppo di interfacce cervello-computer (Bci). Un’attenzione particolare è rivolta anche all’intelligenza artificiale spiegabile (explainable Ai), con l’obiettivo di rendere più trasparenti, interpretabili ed affidabili i processi decisionali degli algoritmi applicati alla ricerca biomedica e alla pratica clinica.
L’attività del laboratorio si caratterizza per un approccio traslazionale, volto a trasformare i risultati della ricerca in applicazioni concrete per la salute dei pazienti. I progetti sviluppati riguardano diverse patologie neurologiche e neurodegenerative, tra cui malattia di Alzheimer, ictus, epilessia e sclerosi multipla.
Proprio nell’ambito della ricerca sulla sclerosi multipla si inserisce uno dei più recenti progetti sviluppati dal laboratorio. Nicola Valè, assegnista di ricerca dipartimento di Ingegneria per la medicina di innovazione (Dimi), ha ottenuto una senior research fellowship con la supervisione di Silvia Francesca Storti, docente di Bioingegneria, finanziata dalla Fondazione italiana sclerosi multipla (Fism), per uno studio volto a comprendere l’interazione tra funzioni cognitive e motorie durante il cammino nelle persone affette dalla patologia.
Il progetto utilizza tecnologie indossabili di ultima generazione, tra cui sistemi di elettroencefalografia (Eeg) e sensori inerziali, per monitorare simultaneamente attività cerebrale e movimenti durante la deambulazione, oltre alla sperimentazione di interventi riabilitativi basati su esercizi in condizione di “dual-task”, che combinano l’esecuzione simultanea di compiti cognitivi e motori con l’obiettivo di migliorare l’equilibrio e le performance funzionali dei pazienti. L’attività si inserisce in una collaborazione già avviata con Marialuisa Gandolfi, docente del dipartimento di Neuroscienze, biomedicina e movimento.
Oltre alla ricerca scientifica, il BraiNavLab partecipa anche a iniziative internazionali dedicate alla standardizzazione dei dati biomedicali, collaborando con organismi come Iso/Iec Jtc 1, Jpeg dna interest group e Dicom WG-32 per contribuire allo sviluppo di nuovi standard per la rappresentazione e l’interoperabilità delle informazioni sanitarie.
Sara Mauroner
