Laboratorio di Neurofisiologia e Magnetoencefalografia Attività e idee progettuali San Camillo - Politecnico di Torino 07/07/2014 Laboratorio di Neurofisiologia e Magnetoencefalografia MARIANNA CAVINATO

Principali interessi/attività di ricerca 1) Ambito: STIMOLAZIONI TRANSCRANICHE IN PAZIENTI CON DISTURBI DI COSCIENZA 2) Scopi/Benefici: a. Sviluppare un protocollo standard di valutazione della funzionalità cognitiva dei pazienti in stato vegetativo (unresponsive wakefulness syndrome – UWS) e di minima coscienza (minimally conscious state – MCS); b. Promuovere il recupero di coscienza dei pazienti in UWS/MCS. 1/4 07/07/2014

Principali interessi/attività di ricerca Consiste nell’applicazione per alcuni minuti di correnti continue a bassa intensità tramite elettrodi posti in corrispondenza di un’area target. MECCANISMI D’AZIONE Modulazione del potenziale di membrana (pre e post sinaptico e delle fibre assoniche), indotta da cambiamenti nella conduttanza delle proteine transmembrana e da modificazioni locali delle concentrazioni ioniche e del calcio intracellulare; Alterazioni sinaptiche sui recettori dopaminergici e glutammatergici; Effetti che perdurano nel tempo (long-term potentiation). 2/4 07/07/2014 3

Idee progettuali / richieste di sviluppo tecnologico 24 PAZIENTI CON DISORDINI DI COSCIENZA (UWS/MCS) COERENZE ELETTROENCEFALOGRAFICHE C tDCS A STIMOLAZIONE REALE Delta Theta Alpha Beta Gamma STIMOLAZIONE SHAM Delta Theta Alpha Beta Gamma Conclusioni: La tDCS sull’area DLPF può apportare a transitorie modificazioni delle connessioni cerebrali a lunga distanza 3/4 07/07/2014

Idee progettuali / richieste di sviluppo tecnologico Sviluppo di una Brain Computer Interface (BCI) basata su segnale EEG o NIRS per la comunicazione nei pazienti in UWS/MCS. La stimolazione transcranica (tDCS) potrebbe essere utilizzata come strumento facilitatorio prima di ogni seduta di trining BCI. 4/4 07/07/2014 5

Riferimenti bibliografici Dipartimento/Reparto: Fondazione Ospedale San Camillo - IRCCS Nome Gruppo: Lab di neurofisiologia e magnetoencefalografia Referente: Dott.ssa Marianna Cavinato Contatto: tel. 041 22073700 / marianna.cavinato@ospedalesancamillo.net Membri del team: Ing. Emanuela Formaggio, Dott. Francesco Piccione, Ing. Andrea Paggiaro, Ing. Stefano Silvoni, Dott.ssa Chiara Volpato. Riferimenti bibliografici Cavinato M, Genna C, Manganotti P, Formaggio E, Storti SF, Campostrini S, Arcaro C, Casanova E, Petrone V, Piperno R, Piccione F. Coherence and consciousness: study of fronto-parietal gamma synchrony in patients with disorders of consciousness. Brain topogr. In press; Thibaut A, Bruno MA, Ledoux D, Demertzi A, Laureys S. tDCS in patients with disorders of consciousness: sham-controlled randomized double-blind study. Neurology. 2014 Apr 1;82(13):1112-8; Angelakis E, Liouta E, Andreadis N, Korfias S, Ktonas P, Stranjalis G, Sakas DE. Transcranial direct current stimulation effects in disorders of consciousness. Arch Phys Med Rehabil. 2014;95:283-9; Ang KK, Guan C, Phua KS, Wang C, Teh I, Chen CW, Chew E. Transcranial direct current stimulation and EEG-based motor imagery BCI for upper limb stroke rehabilitation. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2012:4128-31; 4/4 07/07/2014