11.2022 - 02.2026

Dinamiche neurali e plasticità nella neuroriabilitazione

Il cammino in ambiente sociale richiede la capacità di mantenere il controllo posturale e l’equilibrio durante l’esecuzione di compiti cognitivi. Le persone affette da Sclerosi Multipla spesso soffrono di disfunzioni motorie, che riducono la mobilità, e disfunzioni cognitive che limitano le capacità attentive e di elaborazione delle informazioni. Entrambi questi aspetti si associano ad una aumentato rischio di caduta. Questa linea di ricerca vuole studiare questi deficit singolarmente, e caratterizzarne le difficoltà nella loro interazione. Sensori inerziali e sistemi elettroencefalografici (EEG) wearable acquisiscono dati simultaneamente durante l’esecuzione di compiti motori e cognitivi. Dal segnale inerziale, un’architettura neurale ibrida basata su convolutional neural network e long-short-term-memory, è stata sviluppata per segmentare automaticamente il movimento, consentendo il calcolo di indici neurofisiologici dal segnale EEG. Collaborazione tra Spoke 2 e 4.


Possibili applicazioni: L’integrazione di segnali EEG e dati inerziali ottenuti da sensori indossabili consente l’analisi dell’interazione cognitivo-motoria in condizioni di compito singolo e dual-task cognitivo e motorio. La segmentazione automatica del task motorio, la quale tipicamente viene eseguita da un operatore sanitario esperto, utilizzando modelli di IA e la quantificazione del carico mentale tramite indici derivati dall’analisi spettrale EEG, forniscono una caratterizzazione del carico mentale e delle strategie compensatorie adottate. I risultati di questa indagine possono consentire di comprendere la natura dei deficit di interazione cognitivo-motoria in questi soggetti, per poter disegnare e progettare degli interventi riabilitativi personalizzati ed efficaci. L’utilizzo di strumentazione indossabile apre inoltre le porte allo sviluppo di protocolli di valutazioni eseguibili in contesti non ospedalieri, come ambulatori sul territorio, o a domicilio. 

Settori Scientifico Disciplinari

IBIO-01/A  Bioengineering

Spoke 2 : Neural Plasticity and Connectivity