Networks In The Brain: From Neurovascular Coupling of The BOLD Effect to Brain Functional Architecture.

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Mag 162020
 

Brain is connected! The topology and the metrics of these connections across Central Nervous System (CNS), and Peripheral Nervous System (PNS) reflects a holistic view of human functions, and life. Modern Medicine, in order to properly consider human health, may need to identify new paradigms for diagnostic, and therapeutic approaches. Biological systems are structured and connected in living beings, just as the brain. Indeed, connection between systems, and connection across systems are present. Connections are developed between different elementary units such as neurons, nephrons, cardiomyocyte, etc and between different tissues and organs, generally through a diverse variety of molecules. In this context, the problem is to identify the structures, and the properties of these connections and to identify the mathematical laws describing their dynamic. This approach may potentially answer important medical-related questions through the accurate description of the ways used by Biological Systems to perform the vital functions. Characterization of the networks in and towards the brain may be useful to evaluate diseases alterations in other organs, hence to optimize early diagnostic tools, and treatments.  In this paper, some significant applications of brain networks analysis for the assessment of several human pathological mechanisms are reported. Diagnostic imaging based on magnetic resonance may be considered an important field of application for this innovative strategy.

Networks In The Brain

Fig. 1

 

Luigi Barberini

Caratterizzazione fMRI della sindrome di Tourette

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Apr 102013
 

Nonostante le difficoltà nel reclutamento di soggetti idonei all’esame fMRI nella popolazione dei pazienti affetti da questa sindrome, abbiamo concluso l’arruolamento di pazienti per lo studio. La fMRI si propone come potente strumento di analisi sui meccanismi neuronali di controllo attivati dai soggetti patologici; lo scopo è quello di individuare tecniche di monitoraggio delle performances neuronali per seguire lo stato di malattia.
Luigi Barberini

Brain Imaging e malattia di Tourette. Diagnostica a Risonanza Magnetica

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Dic 282008
 
Importante informazioni sulla malattia di tourette derivano dall’esame morfologico-funzionale eseguito sui pazienti mediante la  risonanza magnetica.

Utilizzando lo Scanner NMR Philips da 1,5 Tesla che opera presso L’Azienda Ospedaliero Universitaria di Cagliari vengono eseguiti, mediante specifiche bobine di analisi di assoluto comfort per il paziente, esami di brain imaging sia morfologico che funzionale. Utilizzando opportune sequenze di analisi la risonanza magnetica permette di individare quali siano le aree cererali attive in risposta a particolari sollecitazioni somatosensoriali o compiti motori a cui il paziente viene sottoposto.

Nello specifico oltre a rilevare la morfologia cerebrale

si rilevano anche le aree di attivazione relative al task messo a punto dal nostro gruppo che è una versione modificata del “Finger Tapping”; dalle caratteristiche di queste attivazioni si deducono importanti informazioni sullo stato della patologia e sulla sua evoluzione, sia per studi sul singolo soggetto che in studi di gruppo, allo scopo di caratterizzare ad esempio gli effetti del trattamento farmacologico adottato.

Gli esami di risonanza magnetica funzionale sono uno strumento di diagnostica molto importante per capire le carrateristiche di questa malattia ed intervenire con il miglior trattamento faramacologico possibile. E’ un esame assolutamente non invasivo che viene effettuato senza l’uso di mezzi di contrasti esterni ed utilizzando radiazioni non ionizzanti può essere ripetuto sistematicamente senza alcun danno al soggetto anche in caso di soggetti pediatrici.

Luigi Barberini

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