Abstract
L’integrazione multisensoriale è un processo fondamentale per muoversi in modo adattivo nell’ambiente. In particolare, durante la deambulazione, i segnali propriocettivi provenienti dagli arti inferiori devono essere integrati con informazioni visive sul mondo attornoa noi che si muove (tecnicamente definito flusso ottico) per guidare efficacemente la nostra locomozione. Nonostante il tema dell’integrazione multisensoriale sia molto studiato in neuroscienze, rimangono ancora in gran parte inesplorati i meccanismi e i circuiti cerebrali in cui essa avviene e la modalità con cui viene orchestrata a livello di sistema. FINALITA’: Il progetto MulWalk si propone di indagare l’integrazione multisensoriale di spazio e tempo da una prospettiva innovativa: studiando le interazioni tra diversi parametri in relazione a un concetto più ampio di movimento che includa la camminata reale e le azioni delle mani nell’ambiente. METODOLOGIA: Per raggiungere questo obiettivo, verrà adottato un approccio multidisciplinare che combina diversi tipi di dati, integrando metodi all’avanguardia come psicofisica, neuroimaging, registrazioni neurali, stimolazione in realtà virtuale e modelli computazionali basati sul deep learning. Le analisi di fMRI, le registrazioni neurali e paradigmi di fMRI-adaptation verranno utilizzati per studiare le basi neurali dell’integrazione multisensoriale spaziale e temporale nel cervello umano e del macaco, identificando aree corticali in grado di integrare segnali di ego-mozione su bases visiva e input propriocettivi durante la locomozione. Esperimenti psicofisici su soggetti umani valuteranno come la percezione di parametri visivi, quali dimensione e distanza, interagisca con azioni di cammino e movimenti di mani e piedi. Gli approcci di deep learning consentiranno di costruire modelli predittivi in grado di inferire caratteristiche percettive e motorie dall’attività neurale, traducendo le misure di attività cerebrale di primati umani e non, di in uno spazio di caratteristiche comune. Ciò permetterà un confronto più preciso delle rappresentazioni neurali multisensoriali tra le due specie, migliorandone la comprensione del potere predittivo sensoriale e comportamentale. RISULTATI ATTESI: Questo approccio integrato permetterà di identificare gli effetti neurali, comportamentali e computazionali dell’integrazione multisensoriale a diversi livelli di elaborazione che si verificano durante azioni corporee reali ed ecologiche come il cammino. Data la forte incidenza delle malattie neurodegenerative sulle attività quotidiane che richiedono navigazione e interazioni visuomotorie con oggetti e persone, un altro obiettivo di MulWalk sarà l’esplorazione di potenziali applicazioni cliniche e tecnologiche.
Project details
Unibo Team Leader: Patrizia Fattori
Unibo involved Department/s:
Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie
Coordinator:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)
Total Eu Contribution: Euro (EUR) 205.246,00
Total Unibo Contribution: Euro (EUR) 75.796,00
Project Duration in months: 24
Start Date:
18/10/2023
End Date:
28/02/2026
