Neuroimmagini

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Uno degli interessi di ricerca principali del Laboratorio di Neuropsichiatria è quello di indagare le alterazioni strutturali del cervello associate all'invecchiamento o a patologie di origine neurologica o psichiatrica. Questo è possibile grazie all'utilizzo di sofisticate metodiche di Neuroimaging basate soprattutto su immagini di Risonanza Magnetica che permettono, in modo non invasivo, di valutare quantitativamente e qualitativamente la morfologia cerebrale in-vivo. In altre parole è possibile analizzare il cervello in modo da poter capire quali alterazioni stanno alla base dei disturbi neurologici e psichiatrici o ne spiegano i sintomi. Lo sviluppo di queste tecniche è estremamente importante per la medicina, soprattutto per le possibili implicazioni di diagnosi precoce e cura delle malattie.
Dal punto di vista tecnologico la ricerca del Laboratorio si è sviluppata in questi anni attorno al tomografo di Risonanza Magnetica Siemens Allegra da 3 Tesla. La macchina, ubicata nel reparto di Radiologia dell' I.R.C.C.S. Fondazione S. Lucia, è dedicata esclusivamente alla ricerca sul cervello. Un secondo tomografo Philips Achieva a 3 Tesla ha iniziato ad essere utilizzato dal 2012. Accanto alle tecniche di imaging convenzionale, l'attività di ricerca del Laboratorio si basa sull' utilizzo  di tecniche cosiddette avanzate che sono in grado di fornire informazioni circa la struttura cerebrale sia a livello macro- che micro-scopico, garantendo l'acquisizione di informazioni quantitative sulla presenza di danno tissutale. Questi strumenti possono essere utilizzati per chiarire i meccanismi patologici delle malattie neurodegenerative e psichiatriche o per elaborare dei "markers" specifici in grado di fornire un contributo nella diagnosi, nel monitoraggio dell'evoluzione della malattia  o nella valutazione dell'efficacia di terapie farmacologiche e/o riabilitative. 
In quest'ottica una delle sfide maggiori per il Laboratorio è quella rappresentata dall'applicazione di metodiche multimodali sensibili ad alterazioni complementari dei diversi tessuti cerebrali che causano il decadimento cognitivo e funzionale. E' noto infatti, che uno dei processi patologici alla base di malattie neurodegenerative e psichiatriche è la destrutturazione del tessuto cerebrale con relativa perdita di funzionalità dei circuiti. Una delle tecniche applicata nei nostri studi allo scopo di quantificare il danno cerebrale è la Voxel-Based Morphometry (VBM) che permette di stabilire, con una elevata risoluzione spaziale, la densità della sostanza grigia, offrendo quindi una misura molto affidabile del grado di atrofia corticale regionale, caratteristica patologica tipica di diverse malattie quali demenze e schizofrenia. Attraverso l'applicazione della VBM è possibile stabilire quali aree del cervello sono maggiormente coinvolte nei processi degenerativi, le basi anatomiche di sintomi comportamentali e decadimento cognitivo ed il decorso temporale delle alterazioni corticali durante le varie fasi della malattia. Un'altra tecnica sviluppata all'interno del Laboratorio è quella del Diffusion-Tensor Imaging (DTI) che, attraverso lo studio del movimento delle molecole d'acqua all'interno dei tessuti biologici, consente di quantificare alterazioni microscopiche della struttura cerebrale non rilevabili con metodiche tradizionali ed in grado di evidenziare cambiamenti strutturali nelle fasi molto precoci delle malattie degenerative e psichiatriche. Sono state inoltre sviluppate una serie di tecniche grazie alle quali è possibile, partendo dalle immagini di Risonanza Magnetica, quantificare l'accumulo di materiale ferroso all'interno di specifiche aree cerebrali. L'indice così ottenuto si è dimostrato particolarmente efficace nello studio di quelle condizioni cliniche (soprattutto la malattia di Parkinson) in cui l' alterato metabolismo del ferro rappresenta una delle caratteristiche fisiopatologiche. 
L'integrazione di tutte queste tecniche innovative viene portata avanti all'interno del Laboratorio di Neuropsichiatria grazie a progetti di ricerca di forte impatto clinico e di rilevanza internazionale. Questo ha reso possibile la pubblicazione di importanti studi sulle più prestigiose riviste internazionali nell'ambito delle demenze degenerative, dei disturbi del movimento, della schizofrenia e dell'invecchiamento cerebrale.
L'attività dell'area di Neuroimmagini è portata avanti da un gruppo di quattro persone coordinato dal dott. Fabrizio Piras e formato da tre psicologi, che si occupano dell'acquisizione e delle analisi delle immagini, ed un fisico che si occupa dello sviluppo delle sequenze di Risonanza Magnetica e degli algoritmi di analisi delle immagini.

Staff
Responsabile: dott. Fabrizio Piras
Collaboratori: dott.ssa Chiara Chiapponi, dott.ssa Mariangela Iorio, dott.ssa Daniela Vecchio

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