Attività e idee progettuali San Camillo - Politecnico di Torino 07/07/2014 Dipartimento: Neurofisiologia Referente: Dott. Francesco Piccione Nome: Emanuela.

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1 Attività e idee progettuali San Camillo - Politecnico di Torino 07/07/2014 Dipartimento: Neurofisiologia Referente: Dott. Francesco Piccione Nome: Emanuela Formaggio Membri del team: Cavinato M., Manganotti P., Storti S.F., Volpato C., Silvoni S., Paggiaro A., Campostrini S., Piccione F. emanuela.formaggio@ospedalesancamillo.net

2 Issues 07/07/20142 Modificazioni EEG in seguito a stimolazioni Modificazioni EEG durante compiti (motori, cognitivi…) Modificazioni della connettività funzionale Analisi quantitativa (analisi spettrale)

3 Metodi e Applicazioni 07/07/20143 Metodi Frequenza (segnali stazionari) Fast Fourier Transform (FFT) (non parametrici) Autoregressive Models (AR) (parametrici) Tempo-frequenza(segnali non-stazionari) Wavelet Transform Applicazioni Cliniche Disturbi di coscienza Stati vegetativi/di minima coscienza Sonno Stroke e neuroriabilitazione Epilessia

4 Strumentazioni 07/07/20144 E’ possibile effettuare la registrazione dell’EEG durante TMS per studiare come lo stimolo può modulare l’attività oscillatoria corticale.

5 Registrazione EEG durante stimolazione 07/07/20145 rest Singolo Doppio Transcallosale

6 Analisi Wavelet 07/07/20146 Manganotti et al., 2013 Continuous Morlet Wavelet Transform

7 Risultati (confronto sani vs. pazienti) 07/07/20147

8 Conclusioni 07/07/20148 L’analisi tempo-frequenza ha permesso di cogliere l’evoluzione temporale delle potenze relative, monitorando l’effetto della TMS su di esse. EEG-TMS è una metodica promettente per caratterizzare i circuiti e i meccanismi neuronali regolando l’inibizione fra le zone della corteccia. Potenziali applicazioni cliniche: valutazione dell’ipereccitabilità corticale (epilessia) o valutazione dei disturbi degli stati di coscienza (stati vegetativi, stati di minima coscienza). Sviluppi futuri: studio della connettività effettiva.

9 Riferimenti Bibliografici 07/07/20149 Piccione F., Cavinato M., Manganotti P., Formaggio E., Storti S., Battistin L., Cagnin A., Tonin P., Dam M. Behavioural and neurophysiological effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on minimally conscious state: a case study. Neurorehabilitation and Neural Repair, 25(1): 98-102, 2011. Manganotti P., Formaggio E., Storti S.F., De Massari D., Zamboni A., Bertoldo A., Fiaschi A., Toffolo G.M. Time-frequency analysis of short-lasting modulation of EEG induced by intracortical and transcallosal paired TMS over motor areas. Journal of Neurophysiology, 107: 2475-2484, 2012. Manganotti P., Formaggio E., Storti S.F., Fiaschi A., Battistin L., Tonin P., Piccione F., Cavinato M. Effect of High-Frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation on Brain Excitability in Severely Brain-Injured Patients in Minimally Conscious or Vegetative State. Brain Stimul, 6:913-921, 2013. Manganotti P., Formaggio E., Del Felice A., Storti S.F., Zamboni A., Bertoldo A., Fiaschi A., Toffolo G.M. Time-frequency analysis of short-lasting modulation of EEG induced by TMS during wake, sleep deprivation and sleep. Front Hum Neurosci, 2013; 7:767. doi: 10.3389/fnhum.2013.00767. Formaggio E., Storti S.F., Boscolo Galazzo I., Gandolfi M., Geroin C., Smania N., Fiaschi A., Manganotti P. Time-Frequency Modulation of ERD and EEG Coherence in Robot-Assisted Hand Performance. Brain Topography, DOI: 10.1007/s10548-014- 0372-8.