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Brain Meeting: un incontro a metà tra fisica e neuroscienza

Il cervello umano è un esempio paradigmatico di sistema dinamico complesso multilivello e la sua comprensione è una delle sfide più importanti per la ricerca scientifica moderna. La sua complessa architettura geometrica e le dinamiche funzionali coprono molti ordini di grandezza spazio-temporali, ad esempio le scale di lunghezza tipiche delle strutture in cui sono organizzati i neuroni vanno da alcuni micrometri a decine di centimetri dando origine a reti complesse e schemi frattali. Inoltre, la sua attività funzionale è organizzata gerarchicamente in scale temporali da millisecondi a minuti e ore determinando sia dei burst di attività rapida che delle sincronizzazioni e modulazioni a onde lente.
Tutte queste complesse caratteristiche spazio-temporali si riflettono in manifestazioni comportamentali incredibilmente ricche. Per questo la scienza del cervello è il miglior esempio di scienza interdisciplinare dove sempre più frequentemente neuroscienziati, neurofisiologi, psichiatri collaborano con fisici, matematici e informatici per scoprirne le complesse caratteristiche nascoste.
Un tale approccio, basato su collaborazioni multidisciplinari, da una parte permetterà una migliore comprensione delle funzioni del cervello, mentre dall’altra aiuterà a far luce sul funzionamento di altri sistemi dinamici complessi. Lo scopo di questo incontro al Centro Ricerche Enrico Fermi è proprio quello di creare una prima occasione di scambio collaborativo di idee tra neuroscienziati e fisici statistici che lavorano su modelli teorici per la geometria e la dinamica del cervello.
Ecco di seguito le presentazioni e gli interventi degli ospiti del meeting.

Commemorazione del collega Paolo del Giudice

Federico Giove (CREF, Roma): “BOLD-based functional MRI: the traps behind the signal”

Tommaso Gili (IMT – Lucca): “Topological filtration of functional brain networks in healthy subjects and psychiatric patiens”

Miguel Angel Munoz (Univ. of Granada, Spain): “Spontaneous brain activity at different scales”

Lucilla De Arcangelis (Univ. della Campania): “Spontaneous vs. stimulated brain activity: A statistical physics approach”

Angelo Bifone (Univ. di Torino): “Mending pathological brain networks”

Franca Tecchio (ISTC – CNR Roma) “Simple, the brain complexity!”

Egidio D’Angelo (Univ. di Pavia): “Multiscale Brain Modelling”

Stefano Ferraina (Univ. Sapienza) – Maurizio Mattia (ISS): “Metastability and traveling waves in monkey premotor cortex during motor decision tasks”

Sebastiano Stramaglia (Univ. di Bari): “Higher Order Dynamical Networks in Computational Neuroscience: an Information Theoretic Framework”

Silvia Capuani (ISC – CNR, Roma): “Anomalous diffusion to increase the sensitivity and the resolution of MRI”

Mauro Di Nuzzo (CREF): “Metabolic interactions between neurons and astrocytes: what they tell us about brain function”