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COME LA PANDEMIA COVID-19 CAMBIA LA CAPACITÀ DI LEGGERE IL VOLTO UMANO

Studio promosso da UniTo ha coinvolto 122 soggetti con il compito di giudicare lo stato emotivo e il grado di affidabilità espresso da alcune fotografie di volti. Il lavoro, che riflette sull’opportunità di un impiego più diffuso delle mascherine trasparenti, è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports

volto COVID
Foto di Christo Anestev 

Uno studio, nato in seno al progetto europeo FACETS dell’Università di Torino, ha analizzato in che modo la pandemia di Covid-19 ha cambiato la capacità di leggere il volto ed è stato appena pubblicato sull’autorevole rivista Scientific Reports (del gruppo Nature). La ricerca si basa su un esperimento di psicologia sociale, svolto online durante la primavera 2020, che ha coinvolto 122 soggetti, che avevano il compito di giudicare lo stato emotivo e il grado di affidabilità espresso da alcune fotografie di volti.

Nell’ultimo anno le mascherine sanitarie di ogni foggia e fattezza sono diventate arredo comune del nostro quotidiano, tanto da comportare alcuni effetti collaterali nella comunicazione non verbale. Il lavoro è stato condotto da Marco Viola (Dipartimento di Filosofia e Scienze dell’Educazione, Università di Torino), in collaborazione con Marco Marini, dottorando di psicologia all’Università La Sapienza di Roma, Alessandro Ansani (Università di Roma Tre), Fabio Paglieri (ISTC-CNR) e Fausto Caruana (IN-CNR).

Di norma, siamo piuttosto bravi ad associare un’emozione a una determinata espressione del volto. Ma quando questo è mascherato, facciamo molta più fatica”, sottolinea Marco Marini. Durante l’esperimento, mentre 41 soggetti hanno visto dei volti scoperti, ad altri 40 venivano presentati dei volti mascherati. “Come prevedibile, i soggetti che vedono volti mascherati compiono molti più errori nel riconoscere le emozioni che questi esprimono”, spiega Alessandro Ansani, “confermando l’importanza della regione orofacciale nella decodifica delle emozioni”. Inoltre, aggiunge Fabio Paglieri, “quelle stesse facce che senza maschera sono reputate inaffidabili ci incutono, quando mascherate, molta meno diffidenza”.

Ma il risultato più originale dello studio riguarda un terzo gruppo di 41 soggetti, che ha dovuto giudicare emozioni ed affidabilità in volti coperti da una mascherina con una finestra di plastica trasparente che lascia intravedere la bocca. In quest’ultimo gruppo, infatti, la percezione delle emozioni è inalterata, mentre l’impressione di inaffidabilità è solo parzialmente attutita. In una seconda fase dell’esperimento, ai soggetti sono state mostrate diverse facce prive di maschera chiedendo loro di indicare se le avessero già incontrate durante il compito precedente. In questo caso, le maschere trasparenti non hanno mostrato alcun vantaggio rispetto a quelle tradizionali.

Questo risultato ci invita a riflettere sull’opportunità di un impiego più diffuso delle mascherine trasparenti, per lo meno in certi contesti dove la comunicazione non verbale gioca un ruolo importante”, commenta Fausto Caruana, “anche perché vedere un sorriso non è solo un atto di percezione fredda, dall’esterno, ma può dare adito anche a fenomeni di contagio emotivo, che promuove affiliazione”.

L’idea dello studio, oltre che alla nostra quotidianità, è stata ispirata anche da alcune discussioni con i colleghi del progetto europeo FACETS (Estetiche del volto nelle società telematiche contemporanee), qui all’Università di Torino, che ha sponsorizzato lo studio”, precisa Marco Viola.

 

Testo dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino sullo studio pubblicato su Scientific Reports che ha analizzato in che modo la pandemia di COVID-19 ha cambiato la capacità di leggere il volto.

NeuroDante: un approccio innovativo e integrato allo studio della Divina Commedia
Uno studio neuroscientifico analizza il coinvolgimento emotivo e cognitivo nella lettura della Divina Commedia. La ricerca è il risultato della collaborazione interdisciplinare tra il Dipartimento di Medicina molecolare e il Dipartimento di Studi europei, americani e interculturali della Sapienza Università di Roma, assieme alla start-up BrainSigns dell’Ateneo

Dante, affresco (1499-1502) ad opera di Luca Signorelli, particolare tratto dalle Storie degli ultimi giorni, cappella di San Brizio, Duomo di Orvieto. Foto di Georges Jansoone (JoJan), CC BY-SA 3.0

Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Brain Sciences, ha analizzato attraverso specifiche modalità di indagine, l’attività cerebrale durante la lettura di passi della Divina Commedia.

Il lavoro è frutto della collaborazione scientifica tra i gruppi di ricerca dei dipartimenti di Medicina molecolare e di Studi europei, americani ed interculturali della Sapienza Università di Roma, guidati rispettivamente da Fabio Babiloni e Paolo Canettieri e in sinergia con la start-up BrainSigns dell’Ateneo.

Lo scopo peculiare dello studio è stato quello di valutare se soggetti esperti, ovvero studenti universitari di corsi umanistici, e non esperti, ovvero studenti universitari di materie scientifiche, mostrassero reazioni differenti in termini neurometrici in campo letterario. I risultati di questo studio interdisciplinare hanno mostrato un coinvolgimento cerebrale maggiore all’interno della popolazione di esperti e un coinvolgimento emozionale maggiore in quella di non esperti.

Inoltre i ricercatori hanno osservato una tendenza inconscia all’approccio della Divina Commedia, che risulta direttamente proporzionale allo sforzo cognitivo impiegato nell’ascolto e nella comprensione. I risultati hanno esteso le precedenti evidenze relative all’arte figurativa anche agli stimoli di poesia uditiva, suggerendo che nei lettori esperti si verifica, sia una attenuazione nella risposta emozionale specifica per competenza, sia un aumento dell’elaborazione cognitiva in risposta agli stimoli.

Il progetto, la cui realizzazione è durata diversi anni, ha previsto che i gruppi di ricerca svolgessero un periodo di attività presso la Biblioteca dell’Accademia dei Lincei. In questa occasione i risultati preliminari dello studio sono stati presentanti al Presidente della Repubblica Sergio Mattarella e all’allora Presidentessa della Camera Laura Boldrini.

Contestualmente alla pubblicazione dei primi risultati, il team di ricercatori ha già avviato i lavori per un progetto di ricerca denominato Neurodante 2.0, condotto da Giulia Cartocci e Simone Palmieri, ricercatori afferenti rispettivamente ai gruppi di Fabio Babiloni e Paolo Canettieri.

Il progetto, che ha l’obiettivo di valutare la risposta emozionale all’ascolto dei brani letti da voce femminile o maschile, si è avvalso della collaborazione dell’attrice Lucilla Giagnoni, attualmente presente sul piccolo schermo fino al 25 marzo su Rai5 con lettura e interpretazione dei 100 canti della Commedia.

Riferimenti:

NeuroDante: Poetry Mentally Engages More Experts but Moves More Non-Experts, and for Both the Cerebral Approach Tendency Goes Hand in Hand with the Cerebral Effort – Giulia Cartocci, Dario Rossi, Enrica Modica, Anton Giulio Maglione, Ana C. Martinez Levy, Patrizia Cherubino, Paolo Canettieri, Mariella Combi, Roberto Rea, Luca Gatti and Fabio Babiloni – Brain Sci. 2021 https://doi.org/10.3390/brainsci11030281

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

 

Testosterone e forme gravi di Covid-19: uno studio coordinato dall’Università di Siena pubblicato su EBiomedicine

Foto di PublicDomainPictures

Uno studio internazionale coordinato dall’Università di Siena e che ha coinvolto, in Italia, tra gli altri centri, anche la Sapienza Università di Roma, dimostra che alcune varianti genetiche rendono il recettore del testosterone meno funzionante, predisponendo gli individui di sesso maschile a sviluppare una malattia da COVID-19 molto più grave.

Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista EBiomedicine, del gruppo Lancet, e condotto in una casistica di più di 600 maschi infetti dal virus SARS-CoV-2, pone le basi per futuri trials clinici sull’uso del testosterone in pazienti portatori di queste varianti.

“Che il testosterone fosse un importante modulatore del sistema immunitario e potenzialmente implicato nell’associazione tra COVID-19 e diabete, era noto – spiega Andrea Isidori, professore ordinario di Endocrinologia dell’Università Sapienza Roma – ma gli studi precedenti mostravano dati contrastanti”.

Il lavoro multicentrico, coordinato dalla professoressa Francesca Mari dell’Università di Siena, spiega che è la funzionalità del recettore androgenico, legata alle sue varianti genetiche, la nuova chiave di lettura per comprendere queste discrepanze e l’evoluzione clinica dell’infezione nel maschio.

“Questi risultati sono stati possibili – spiega la professoressa Alessandra Renieri, docente del dipartimento di Biotecnologie mediche dell’Ateneo senese, responsabile della U.O.C. Genetica Medica dell’Azienda Ospedaliera Universitaria Senese e coordinatrice del consorzio nazionale GEN-COVID – grazie alla partecipazione di numerosi centri clinici oltre all’AOUS, che hanno reclutato pazienti in tutta Italia, e alla collaborazione interdisciplinare del gruppo di Bioingegneria dell’Università di Siena e di esperti di intelligenza artificiale del dipartimento di Ingegneria dell’informazione e Scienze matematiche dell’Ateneo, insieme ai gruppi di Endocrinologia di Siena e della Sapienza, utilizzando la piattaforma di sequenziamento recentemente implementata dal nostro Ateneo”.

 

Lo studio:  “Shorter androgen receptor polyQ alleles protect against life-threatening COVID-19 disease in European males” https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352396421000396

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

COME SI “MANTENGONO IN ORDINE” LE CELLULE?
UN MODELLO DEL DISTILLATORE ALLA BASE DELLA VITA

Nuova luce sui meccanismi di autoorganizzazione delle cellule viventi in uno studio di un gruppo di ricercatori di Politecnico di Torino, Università di Torino, Italian Institute for Genomic Medicine – IIGM, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare – INFN, e Istituto Landau di Fisica Teorica di Mosca

Cellula umana, microscopio a fluorescenza. Immagine di Marc Vidal, CC BY-SA 4.0

Torino – La cellula eucariotica è l’unità di base di tutti gli animali e delle piante. Al microscopio essa appare altamente strutturata e suddivisa in numerosi compartimenti circondati da membrane. Ogni compartimento svolge un ruolo specifico ed è occupato da molecole particolari. In che modo la cellula mantiene questo ordine interno ammirevole, e (se non intervengono patologie) non degrada in un ammasso informe di molecole? Questo accade perché all’interno della cellula le molecole simili vengono continuamente riordinate e smistate verso le corrette destinazioni, un po’ come accade in una casa in cui il disordine viene tenuto a bada riordinando e ripulendo quotidianamente. Resta però misterioso come la cellula possa svolgere questa continua azione di ripristino del proprio ordine interno in assenza di un supervisore.

Nel lavoro recentemente pubblicato su Physical Review Letters da una collaborazione internazionale costituita da ricercatori di Politecnico di Torino, Università di Torino, Italian Institute for Genomic Medicine – IIGM, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare – INFN, e Istituto Landau di Fisica Teorica di Mosca, si ipotizza che il processo di mantenimento dell’ordine all’interno della cellula emerga dalla combinazione di due meccanismi spontanei. Il primo di questi meccanismi è la tendenza di molecole simili ad aggregare sulle membrane in “gocce”, in maniera simile a quella per cui gocce d’acqua si formano in una nube di vapore che viene raffreddata. Il secondo meccanismo è quello per cui queste “gocce di molecole”, a seguito dell’azione delle molecole che le compongono, inducono l’incurvamento della membrana su cui si trovano e la formazione, e il successivo distacco, di minuscole vescicole arricchite dalle molecole che costituiscono le “gocce”. Le numerose membrane della cellula eucariotica agiscono perciò in maniera simile ai tubi di un distillatore o di un alambicco naturale, nel quale i composti chimici vengono continuamente separati e rediretti nelle giuste destinazioni.

Nel lavoro pubblicato, il processo di riordinamento descritto viene studiato matematicamente e simulato al calcolatore, mostrando che la tendenza delle molecole all’aggregazione è il parametro di gran lunga più importante nel controllare l’efficienza del processo. Per ogni gruppo di molecole esiste un valore ottimale del parametro (né troppo grande né troppo piccolo) per il quale il riordinamento avviene alla massima velocità possibile. In effetti, in assenza di aggregazione molecolare viene meno il motore principale dell’ordinamento. D’altra parte se la tendenza all’aggregazione è troppo intensa, le molecole “congelano” in un gran numero di “gocce” che cresce molto lentamente, e il processo di distillazione rallenta. L’osservazione sperimentale di questo processo di distillazione condotta presso l’Università di Torino su cellule estratte dai vasi sanguigni dei cordoni ombelicali umani conferma il quadro teorico e suggerisce che l’evoluzione abbia naturalmente portato le cellule viventi a “lavorare” nella regione di parametri ottimale che garantisce la massima efficienza del processo di riordinamento molecolare.

La ricerca è potenzialmente di grande interesse perché il malfunzionamento dei processi di traffico molecolare all’interno delle cellule è associato a numerose gravi patologie, quali per esempio il cancro. L’individuazione teorica dei possibili parametri di controllo del processo è un importante primo passo, necessario a meglio comprendere l’origine del malfunzionamento e a individuare possibilità di cura.

La ricerca ha coinvolto anche le seguenti istituzioni, alle quali alcuni degli autori sono affiliati: Fondazione Collegio Carlo Alberto – Torino, Accademia delle Scienze Russa, National Research University Higher School of Economics (HSE).

 

Testo, foto e video dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino.

 

Il segnale UV e ottico che sfida i modelli delle pulsar

Osservati, per la prima volta da una pulsar al millisecondo in fase “esplosiva”, lampi in banda ottica e ultravioletta oltre alle pulsazioni nei raggi X tipiche di questi corpi celesti. La scoperta, guidata da ricercatrici e ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e basata anche su osservazioni effettuate con il Telescopio Nazionale Galileo, mette alla prova i modelli teorici che descrivono il comportamento delle pulsar in sistemi binari

Illustrazione di una pulsar in un sistema binario. Crediti: ESA

Si chiama SAX J1808.4-3658 ed è una pulsar, ovvero una stella di neutroni – quel che resta di stelle più massicce del Sole – che emette radiazione attraverso due coni di luce e ruota molto rapidamente, facendo sì che l’emissione appaia pulsante, come quella un faro. Ma non finisce qui. È una pulsar “al millisecondo”, cioè ruota ancora più veloce della maggior parte delle pulsar, completando ben 401 giri su sé stessa in un solo secondo, e per di più si trova in un sistema binario, orbitando insieme a un’altra stella alla quale sottrae regolarmente materia. Ma è anche un oggetto celeste decisamente incostante. Alterna infatti fasi di “quiescenza” a periodi più attivi o “esplosivi” ogni 3–4 anni: l’esplosione più recente, la nona dalla sua scoperta nel 1996, è stata registrata tra agosto e settembre 2019.

Durante la fase esplosiva, la luminosità di SAX J1808.4-3658 – ad oggi si conoscono una ventina di sistemi simili ad essa – aumenta significativamente sia in banda ottica e ultravioletta (UV) che nei raggi X, e inizia l’accrescimento: l’altra stella trasferisce materia e momento angolare alla pulsar attraverso un disco che si estende fino a pochi chilometri dalla sua superficie. Questo processo accelera la rotazione della pulsar e convoglia la materia in accrescimento sui suoi poli, dando origine a un segnale pulsato nei raggi X.

“Quando è stato annunciato l’inizio della nuova esplosione di SAX J1808.4-3658, ad agosto 2019, ci siamo chiesti se, oltre alle pulsazioni in banda X, il sistema potesse mostrare anche pulsazioni in banda ottica e ultravioletta”, spiega Arianna Miraval Zanon, dottoranda presso l’Università dell’Insubria e associata all’INAF di Milano, co-prima autrice insieme a Filippo Ambrosino, ricercatore all’INAF di Roma, dell’articolo pubblicato oggi sulla rivista Nature Astronomy. E la curiosità è stata premiata. “Per la prima volta abbiamo osservato nello stesso sistema, durante la fase esplosiva, pulsazioni con lo stesso periodo di rotazione della pulsar in tre bande diverse: X, UV e ottica”, aggiunge Ambrosino.

Fino ad allora, non erano mai state osservate pulsazioni in banda UV da pulsar in sistemi binari. In banda ottica, invece, le pulsazioni erano state viste soltanto in 5 pulsar isolate e in un solo sistema binario, PSR J1023+0038, quest’ultimo in un lavoro firmato dallo stesso Ambrosino e diversi co-autori del nuovo studio; si tratta però di un sistema diverso, che si trova in una fase intermedia, e che quindi somiglia a SAX J1808.4-3658 solo in parte.

UV ottico pulsar SAX J1808.4-3658
Lo strumento SiFAP2 installato al Telescopio Nazionale Galileo. Crediti: A. Ghedina

Lo studio si basa su osservazioni in banda UV effettuate con il telescopio spaziale Hubble e in banda ottica con il Telescopio Nazionale Galileo (TNG) dell’INAF a La Palma (Isole Canarie), equipaggiato con il fotometro ottico ad altissima risoluzione temporale e accuratezza assoluta SiFAP2, cruciale per la scoperta delle pulsazioni ottiche da questo sistema. Il primo prototipo dello strumento, SiFAP, era stato ideato e sviluppato da Franco Meddi insieme a Filippo Ambrosino, con l’ausilio di Paolo Cretaro al Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma, e già nel 2017 aveva permesso di rivelare le pulsazioni ottiche dall’altra pulsar menzionata, PSR J1023+0038. Grazie a successive collaborazioni con INAF, con lo stesso TNG e con l’Università di Catania (in particolare con Francesco Leone), lo strumento è stato migliorato prendendo il nome di SiFAP2, una nuova versione che consentirà di effettuare anche studi polarimetrici grazie ad un nuovo sistema di cubi polarizzatori.

Ma le nuove osservazioni pongono un dilemma: la luminosità delle pulsazioni misurate in banda ottica e UV è troppo elevata per essere spiegata, usando i modelli teorici esistenti, dall’accrescimento di materia sulla pulsar. “Il segnale ottico e UV pulsato potrebbe quindi essere prodotto nella magnetosfera della pulsar, o poco lontano da essa, ed essere alimentato dalla rotazione del dipolo magnetico della pulsar”, dice Miraval Zanon. “Se così fosse, potrebbero convivere o alternarsi molto rapidamente due meccanismi fisici diversi: da una parte l’accrescimento produrrebbe gli impulsi in banda X; dall’altra la pulsar, alimentata dalla sua stessa rotazione, riuscirebbe a generare impulsi in banda ottica e UV. Questo scenario sfida gli attuali modelli teorici secondo cui un meccanismo esclude l’altro”.

Un altro aspetto interessante sollevato dal nuovo studio è uno sfasamento significativo – pari a poco più di mezzo periodo di rotazione – osservato tra la pulsazione X e quella ottica. “Questo ha dato adito a diverse interpretazioni”, sottolinea Ambrosino, “la più suggestiva delle quali è senza dubbio la possibilità che l’emissione X pulsata provenga da uno dei due poli magnetici della pulsar, mentre la pulsazione ottica sia generata nel polo opposto. Questa è solo un’ipotesi, non possiamo dire nulla di veramente definitivo prima di avere una statistica più ampia sull’emissione ottica di queste sorgenti”.

In futuro, il gruppo ha in programma nuove osservazioni di questo sistema durante la fase quiescente con lo strumento SiFAP2, per indagare l’eventuale presenza di pulsazioni ottiche una volta diminuita la luminosità: questo aiuterà a comprendere meglio il meccanismo che le genera durante la fase esplosiva. Un piano sul più lungo termine, già approvato, prevede lo studio della prossima sorgente, tra le venti simili a questa, che entrerà in fase esplosiva, effettuando osservazioni simultanee nei raggi X con l’osservatorio dell’ESA XMM-Newton, in UV con Hubble e in ottico con il TNG.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy nell’articolo Optical and ultraviolet pulsed emission from an accreting millisecond pulsar di F. Ambrosino, A. Miraval Zanon, A. Papitto, F. Coti Zelati, S. Campana, P. D’Avanzo, L. Stella, T. Di Salvo, L. Burderi, P. Casella, A. Sanna, D. de Martino, M. Cadelano, A. Ghedina, F. Leone, F. Meddi, P. Cretaro, M. C. Baglio, E. Poretti, R. P. Mignani, D. F. Torres, G. L. Israel, M. Cecconi, D. M. Russell, M. D. Gonzalez Gomez, A. L. Riverol Rodriguez, H. Perez Ventura, M. Hernandez Diaz, J. J. San Juan, D. M. Bramich, F. Lewis

https://doi.org/10.1038/s41550-021-01308-0

Testo e immagini dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

UN SIMULATORE PER ALLENARE I GIOVANI NEUROCHIRURGHI

 
Prima nel mondo, l’Università di Torino offre un rivoluzionario corso di tecnica chirurgica basato su una piattaforma di simulazione ibrida che integra strumenti digitali e fisici attraverso realtà aumentata e Scientific 3D Modelling. La tecnologia, sviluppata in Italia da UpSurgeOn, permette di abbattere tempi e costi della formazione dei chirurghi, riducendo la possibilità di errori sui pazienti.
UpSurgeOn simulatore neurochirurghi
Un simulatore per allenare i giovani neurochirurghi
Permettere di acquisire in mesi abilità che di norma richiedono anni di pratica, abbattere i costi – oggi altissimi – per la formazione dei neurochirurghi e aumentare la sicurezza per i pazienti, sono gli obiettivi di questo tipo di tecnologia. È una svolta epocale nella storia della chirurgia quella andata in scena nell’antica sala Settoria di Anatomia umana dell’Università di Torino il 16 febbraio, con l’inaugurazione della UpSurgeOn Academy, il primo corso sperimentale di tecnica chirurgica completamente basato su tecnologie di simulazione.

La Scuola di Specializzazione in Neurochirurgia dell’Università di Torino è infatti la prima istituzione accademica al mondo che – grazie al suo direttore il prof. Diego Garbossa (Direttore Neurochirurgia U – AOU Città della Salute e della Scienza di Torino) e con il supporto del prof. Alessandro Vercelli, Vice Rettore vicario alla Ricerca Biomedica – permette ai suoi giovani neurochirurghi di eseguire veri e propri interventi cranici, con una importante novità: il training si svolge senza preparati di origine cadaverica – e ovviamente senza pazienti – ma con l’ausilio della BrainBox e dell’AnatomyTouch, simulatori ibridi sviluppati da UpSurgeOn con la sofisticata tecnica del Scientific 3D Modellingin grado di riprodurre la natura anatomica e organica del corpo umano con un livello di fedeltà, accuratezza e realismo mai raggiunti prima d’ora.

Come avviene già oggi per i piloti in ambito aereonautico, si tratta di un primo passo concreto verso la certificazione delle abilità psicomotorie basate su simulazione.“Programmi simulation-based, come quelli di UpSurgeOn, permettono di acquisire e potenziare su base giornaliera abilità estremamente complesse necessarie per la neurochirurgia e la chirurgia in generale. I nostri specializzandi – spiega il prof. Diego Garbossa – possono simulare e ripetere delicati interventi chirurgici e, grazie alla realtà aumentata, visualizzare e interagire con i risultati sul loro tablet o smartphone. Tutto questo anche da remoto, cosa che in epoca Covid permette di continuare il training”.

UpSurgeOn simulatore neurochirurghi
Un simulatore per allenare i giovani neurochirurghi

Di norma uno specializzando deve aspettare molti anni per accedere alla sala operatoria, e anche quando ha la sua opportunità, non può ripetere l’esercizio con regolarità, perdendo ogni volta i progressi fatti. È come insegnare a un giovane allievo a suonare il pianoforte, ma dandogli la possibilità di toccare alcuni suoi tasti solo poche volte l’anno. Da oggi invece, con la UpSurgeOn Academy, il chirurgo potrà svolgere diverse volte una procedura prima di approcciare il paziente reale: aumenta quindi la qualità chirurgica e la sicurezza per i pazienti, un tema cruciale dal punto vista sanitario ma anche legale, basti pensare che circa il 19% delle cause legali in medicina riguarda la neurochirurgia.

UpSurgeOn simulatore neurochirurghi
Un simulatore per allenare i giovani neurochirurghi

Il periodo di formazione può così ridursi di qualche anno – oggi sono circa 10 – abbattendo drasticamente costi oggi altissimi (negli USA la formazione di uno specializzando può costare a un ospedale più di $1.2 milioni) legati anche alla pratica su cadavere (o su preparati anatomici), da sempre una spesa notevole quanto indispensabile nella formazione chirurgica che –  in molti paesi – si traduce nella totale assenza di personale formato e quindi di cure chirurgiche.

Un simulatore per allenare i giovani neurochirurghi

Se nei paesi sviluppati permettono di ridurre costi e anni di formazione, le tecnologie di simulazione chirurgica rappresentano nei paesi in via di sviluppo l’unico mezzo di formazione sostenibile e a basso costo. Con un impatto sociale enorme: nel mondo oggi si calcola una carenza di circa 27.000 neurochirurghi, a fronte di circa 5 milioni di casi chirurgici non trattati per la scarsità di chirurgi esperti. Anche per questo la nostra tecnologia – spiega il dr Federico Nicolosi, CEO di UpSurgeOn e Consultant di neurochirurgia presso l’Humanitas di Milano – dopo i riconoscimenti di numerose istituzioni scientifiche (tra tutte la World Federation of Neurosurgical Societies) ha ricevuto nel 2019 il grant Horizon 2020, il più importante finanziamento tecnologico dell’European Innovation Council.

UpSurgeOn simulatore neurochirurghi

Queste tecnologie, definite ibride perché nascono dalla fusione di bio-modellazione e realtà virtuale attraverso un nuovo processo che abbiamo definito “Scientific 3D Modelling” – aggiunge il dr Nicolosi – sono state ideate e sviluppate interamente in Italia, a Milano, dopo alcuni anni di sperimentazione scientifica, a partire dal 2017, quando con il Dr Giannantonio Spena (Direttore del Dipartimento di Neurochirurgia di Lecco) e il Dr Paolo Raimondo (VP Corporate Development dell’azienda) abbiamo fondato UpSurgeOn, start-up tecnologica specializzata in enhancement cognitivo e psicomotorio applicato alla chirurgia.

UpSurgeOn simulatore neurochirurghi
Un simulatore per allenare i giovani neurochirurghi

Testo, foto e video dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino.

Nuovi Scienziati del Microbioma alla Federico II grazie a ‘CRESCENDO’, progetto di mobilità internazionale finanziato con più di 800 mila euro dall’Azione Marie Sklodowska-Curie Cofund

Oltre 800mila euro per il progetto di mobilità internazionale ‘CRESCENDOL’Azione Cofund Marie Sklodowska-Curie finanzia l’idea presentata dalla Federico II attraverso la Task Force di Ateneo per gli studi sul microbioma, diretta dal professore Danilo Ercolini.

CRESCENDO microbioma
Danilo Ercolini. Foto copyright: Andreas Heddergott /TUM

‘CRESCENDO’ sovvenzionerà borse di studio per Ricercatori Internazionali da coinvolgere in formazione e ricerca nel campo del microbioma. Giovani talentuosi residenti al di fuori dell’Italia saranno selezionati per svolgere un programma di Dottorato di Ricerca presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II. Il filo conduttore del processo di formazione e ricerca sarà il microbioma, ma la tematica sarà affrontata sviluppando progetti di ricerca nell’ambito di diversi corsi di Dottorato afferenti a Dipartimenti di Agraria, Biologia, Medicina, Chimica, Farmacia, Ingegneria e Veterinaria.

Il microbioma è la comunità di microrganismi che abitano un ecosistema insieme a tutti i loro geni e gioca un ruolo fondamentale per la vita sul nostro pianeta e il benessere di tutti gli organismi viventi.

I dottorandi ‘CRESCENDO’ saranno Scienziati del microbioma con esperienza intersettoriale e internazionale e con un background tecnico-scientifico multidisciplinare che fornirà loro un know-how spendibile nelle aziende, nella ricerca o negli ambienti accademici in cui sono previste le infinite applicazioni sulla scienza legata al microbioma.

Sul tema esistono grandi progetti e iniziative dell’UE ed internazionali. Inoltre, diverse start-up innovative sono nate negli ultimi anni con interessi sul microbioma con particolare attenzione allo studio della salute degli esseri umani, degli animali e dell’ambiente e per la promozione dell’utilizzo delle risorse microbiche per scopi industriali e biotecnologici.

Le applicazioni degli studi sul microbioma nel prossimo decennio saranno fondamentali per la medicina, l’industria agro-alimentare, la produzione di biomateriali, il biorisanamento ambientale e la realizzazione di importanti infrastrutture di ricerca.

‘CRESCENDO’ rappresenta uno dei primi tentativi europei di attuare un programma di dottorato in Microbiome Science.

Il progetto beneficerà della partecipazione di 21 organizzazioni partner presso le quali i ricercatori si recheranno a svolgere alcune delle loro attività per potenziare le loro competenzeTra i partner alcune società internazionali che sono stakeholder della ricerca sul microbioma come Kraft-Heinz, Roche, Sanofi, Novamont ed eccellenti centri di ricerca, su tutti ’APC Microbiome e Teagasc’.

‘CRESCENDO’ prevede un cofinanziamento dell’Università ed è stato presentato dalla Task Force di Ateneo per gli Studi sul Microbioma (www.tfm.unina.it), un polo di competenze su innovazione, ricerca e sviluppo in questo campo che include 150 scienziati provenienti da 14 diversi Dipartimenti dell’Ateneo federiciano.

‘Il progetto rappresenta un’occasione importante – spiega Danilo ErcoliniResponsabile Scientifico della Task Force e Direttore del Dipartimento di Agraria della Federico II – che ci consentirà di integrare giovani studiosi di talento provenienti da altri paesi, consolidare il valore del nostro Ateneo nella ricerca scientifica e nella formazione nell’ambito degli studi sul Microbioma e contribuire al fondamentale processo di internazionalizzazione’.

‘CRESCENDO’ è uno dei 3 progetti italiani finanziati dall’azione Marie Sklodowska-Curie Cofund che distribuirà circa 100 milioni di euro in borse di studio di dottorato e post doc. Oltre a quello della Federico II, sono stati selezionati i progetti presentati dalle Università di Padova e di Genova.

 

 

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa Università Federico II di Napoli.

Sapienza: al via lo studio sulla vaccinazione anti COVID-19. Che succede dopo il vaccino?

La Sapienza Università di Roma e l’Azienda Ospedaliero Universitaria Policlinico Umberto I da oggi sono impegnati insieme nel monitoraggio clinico e immunologico di tutti i soggetti sottoposti a vaccinazione anti-Sars-CoV-2

vaccinazione anti COVID-19
Foto Chairman of the Joint Chiefs of Staff from Washington D.C, United States – 201221-D-WD757-1126, CC BY 2.0

Lo studio, promosso e incentivato direttamente dalla Magnifica Rettrice della Sapienza Università di Roma, Antonella Polimeni, e dal Direttore Generale dell’Azienda Ospedaliera Universitaria Policlinico Umberto I, Fabrizio d’Alba, comprenderà circa 10.000 soggetti e avrà lo scopo di valutare la risposta anticorpale nei soggetti vaccinati e di analizzare le associazioni del tipo di riposta con variabili importanti come l’età, il sesso, la presenza di comorbidità e le condizioni socioeconomiche.

Tutte le unità assistenziali e i docenti universitari verranno coinvolti con lo scopo di sviluppare una rete di ricerca che includa tutte le strutture del più grande Policlinico d’Europa.  

In tutti i soggetti verranno anche registrati gli eventi avversi dopo la vaccinazione. Ci si propone di valutare in tutti i soggetti la quantità e qualità della risposta immunitaria anti-Spike indotta dalla vaccinazione e di seguire contemporaneamente la dinamica dell’eventuale infezione e l’efficacia protettiva del vaccino, tramite la misurazione del titolo di anticorpi contro la nucleoproteina (N), specifici dell’infezione naturale.  

Tutti i 10.000 soggetti verranno valutati anche a distanza di 6 e 12 mesi dall’inizio della vaccinazione. L’Istituto Superiore di Sanità, che collaborerà allo studio, si occuperà, nel caso di infezione dopo vaccinazione, della ricerca delle possibili varianti virali.

Attualmente, sono stati vaccinati 5.000 operatori, da ausiliari a specializzandi, che rappresenteranno la popolazione immediatamente oggetto dello studio.  A breve inizierà il secondo ciclo di vaccinazioni che prevedrà anche una analisi pre vaccinazione.

Per la Sapienza e per il Policlinico Umberto I questo studio rappresenta un modello virtuoso di come le eccellenze della sanità e della ricerca si possano fondere in un progetto comune che ha come scopo quello di essere garante di una azione volta non solo a contrastare la pandemia, come dimostrato in questo lungo periodo, ma anche a sviluppare strategie comuni di ricerca.

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma sul monitoraggio clinico e immunologico di soggetti sottoposti a vaccinazione anti COVID-19.

TUMORE DEL PANCREAS: SCOPERTA DAI RICERCATORI DEL CERMS DELLE MOLINETTE E DELL’UNIVERSITÀ DI TORINO LA CHIAVE DI INGRESSO PER L’INVASIONE DEI LINFOCITI KILLER

In uno studio appena pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (1) i ricercatori del Centro di Ricerche in Medicina Sperimentale (CeRMS) della Città della Salute di Torino e del Dipartimento di Biotecnologie Molecolari e Scienze per la Salute dell’Università di Torino hanno scoperto il modo per permettere ai linfociti killer antitumore di infiltrarsi all’interno del tessuto tumorale per eliminarlo.

Da destra verso sinistra: linfocita T, piastrina ed eritrocita. Immagine Electron Microscopy Facility at The National Cancer Institute at Frederick (NCI-Frederick) – [1] in pubblico dominio
Il tumore del pancreas viene a ragione definito il “killer silenzioso”. Il motivo di questo nome deriva dal fatto che non presenta sintomi specifici quando si manifesta, o meglio, quando questi compaiono spesso sono associati ad uno stadio molto avanzato della malattia. La causa potrebbe derivare dal fatto che, fin dalla sua origine il tumore del pancreas è caratterizzato da un intricato insieme di cellule di diversa natura che lo circonda e forma il cosiddetto “microambiente tumorale”. Nel microambiente vengono accesi numerosi programmi genetici e metabolici che forniscono un enorme vantaggio alla crescita del tumore e nello stesso tempo impediscono ai linfociti T killer antitumore di “infiltrarsi” nel tessuto tumorale, confinandoli all’esterno ed impedendo loro di riconoscerlo ed eliminarlo.

Coordinati dai professori Paola Cappello e Francesco Novelli, i ricercatori impegnati in questo studio hanno dimostrato che bloccando l’interleuchina 17A, un importante messaggero della comunicazione tra le cellule del sistema immunitario e tra queste e le cellule circostanti, si modifica “il microambiente” tumorale ed in particolare il comportamento di un tipo di cellule, i fibroblasti. Queste cellule sono particolarmente abbondanti nel tumore del pancreas e sono responsabili della deposizione di un complesso e compatto reticolato di fibre, la cosiddetta “matrice”, che rappresenta il più grosso ostacolo all’ingresso dei linfociti killer antitumore così come la diffusione dei farmaci utilizzati per il trattamento.

Il dottorando Gianluca Mucciolo, impegnato nel Dottorato di Ricerca in Medicina Molecolare dell’Università di Torino e primo autore di questo studio, utilizzando un modello animale predestinato a sviluppare il tumore del pancreas e privo della capacità di produrre l’interleuchina 17A, ha osservato che, nonostante la presenza di molti fibroblasti, il microambiente tumorale era molto più “invaso” da linfociti killer antitumore. Grazie ad una collaborazione con un gruppo di ricerca della Czech Academy of Sciences di Praga, diretto dal professor Luca Vannucci, il gruppo torinese ha dimostrato che in assenza dell’interleuchina 17A, la matrice depositata dai fibroblasti era, diversamente dal solito, molto più soffice e lassa, e presentava un’architettura che aveva poco in comune con le vere e proprie “autostrade” che favoriscono l’invasione delle cellule tumorali dei tessuti circostanti.

Anatomia del pancreas. Immagine BruceBlaus, Blausen.com staff. “Blausen gallery 2014”. Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. – CC BY-SA 3.0

Per analizzare a fondo il comportamento dei fibroblasti nel tumore del pancreas, la professoressa Cappello è ritornata presso il Campbell Family Institute for Breast Cancer Research a Toronto nel Laboratorio diretto Professor Tak Mak, dove aveva già trascorso alcuni periodi di lavoro, e mediante l’utilizzo di sofisticate tecnologie per lo studio dell’espressione genica a livello di una singola cellula, ha dimostrato come in assenza dell’interleuchina 17A i fibroblasti del tumore del pancreas modificano il loro programma genico per promuovere sia l’accumulo di linfociti T antitumore che l’aumento della loro attività killer.

Seppure siano necessari ulteriori studi per approfondire il ruolo di questa interleuchina nella risposta anti-tumorale nell’ambito del tumore pancreatico, la grande notizia è che anticorpi anti-interleuchina 17A vengono già utilizzati nella pratica clinica per limitare i danni di alcune malattie autoimmunitarie e quindi potrebbero essere combinati con altre strategie per colpire il tumore del pancreas da più parti e rendere più efficienti i diversi trattamenti” commenta la Prof.ssa Cappello.

Questi dati aggiungono un nuovo mattone per costruire una strategia efficace per la cura del tumore del pancreas. Aggiunge il Prof. Novelli: “Il nostro stesso gruppo ha recentemente sviluppato una terapia basata su vaccinazione a DNA e chemioterapia che nel modello animale ha dimostrato una notevole efficacia nel bloccare la progressione del tumore (2). Questa efficacia potrebbe essere ulteriormente aumentata dalla somministrazione combinata di anticorpi anti-interleuchina 17A, scatenando l’attività antitumore dei linfociti killer”

Dallo studio contestuale del microambiente tumorale e dei meccanismi con cui il sistema immunitario può reagire contro il tumore del pancreas nascono le nuove terapie combinate che ci permettono di “accerchiare” sempre di più questo tumore e di aprire prospettive concrete per la sua cura.

 

1)    https://www.pnas.org/content/118/6/e2020395118

2)    https://jitc.bmj.com/content/8/2/e001071

 

Testo dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino.

L’effetto Michelangelo: le opere d’arte e la realtà virtuale potenziano l’efficacia delle terapie di neuroriabilitazione

Le opere artistiche aiutano i pazienti con una lesione del sistema nervoso causata da un ictus ad eseguire esercizi di neuroriabilitazione in un ambiente virtuale. Lo studio della Fondazione Santa Lucia IRCCS in collaborazione con la Sapienza Università di Roma e Unitelma Sapienza

Effetto Michelangelo neuroriabilitazione

Uno studio, pubblicato sulla rivista Frontiers in Psychology e condotto presso la Fondazione Santa Lucia IRCCS, in collaborazione con ricercatori dei dipartimenti di Psicologia e di Ingegneria meccanica e aerospaziale della Sapienza e di Unitelma Sapienza, ha unito i grandi capolavori dell’arte alla tecnologia della realtà virtuale per potenziare l’efficacia della neuroriabilitazione a favore di persone che, a seguito di un ictus, hanno subito danni neurologici gravi che comportano la riduzione o la perdita dell’utilizzo di un braccio o di un lato del corpo (emiplegia).

All’interno di un ambiente di realtà virtuale è stato chiesto ai pazienti di muovere un cursore su una tela virtuale di fronte a loro utilizzando la mano del lato del corpo paralizzato a causa della lesione al cervello. I movimenti sulla tela scoprivano l’immagine di un capolavoro artistico, ad esempio la Creazione di Adamo di Michelangelo, la Venere di Botticelli o i Tre Musicisti di Picasso, restituendo, al termine dell’esercizio quando il cursore aveva percorso l’intera tela, l’opera completa.

Rispetto ad un gruppo di pazienti che invece ha effettuato lo stesso esercizio semplicemente colorando la tela bianca, i pazienti che hanno dipinto virtualmente un’opera, hanno riscontrato migliori risultati e un recupero più rapido nel tempo, oltre ad un minore affaticamento al termine della terapia.

“Questo risultato si inserisce in un filone di studi che, a partire dalle ricerche sui neuroni specchio, hanno affrontato il tema della risposta all’arte da parte del cervello” ha commentato, il co-autore dello studio Marco Iosa, ricercatore presso l’IRCCS Santa Lucia e professore di Psicometria alla Sapienza Università di Roma. “L’intenzione del nostro studio è stata di verificare se questi effetti positivi potessero essere sfruttati per incrementare il coinvolgimento del paziente nel percorso di neuroriabilitazione e abbiamo scoperto che, analogamente all’Effetto Mozart della musico-terapia, esiste in neuroriabilitazione quello che abbiamo chiamato l’Effetto Michelangelo”.

L’interfaccia di realtà virtuale, adattata dal neuroscienziato e psicologo, Gaetano Tieri del Santa Lucia IRCCS in collaborazione con l’Unitelma Sapienza, ha offerto la possibilità di controllare tutti i parametri dell’esercizio, monitorando nel dettaglio i movimenti e misurando i progressi del paziente. “La realtà virtuale è uno strumento sempre più utilizzato per sfruttare la plasticità del cervello” spiega il dott. Tieri. “Attraverso stimoli visivi o anche tattili, esiste infatti la possibilità di incentivare comportamenti positivi, ad esempio un movimento fluido e controllato di una mano su una tela, e di riconoscere movimenti patologici, permettendo al cervello di ripristinare, dove possibile, la corretta funzionalità del movimento”.

Riferimenti:
The Michelangelo effect: art improves the performance in a virtual reality task developed for upper limb neurorehabilitation – Iosa M., Aydin M., Candelise C., Coda N., Morone G., Antonucci G., Marinozzi F., Bini F., Paolucci S., Tieri G. – Frontiers in Psychology  https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.611956

 

 

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa – Fondazione Santa Lucia IRCCS e dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma