I miei interessi di ricerca nelle Neuroscienze Cognitive includono tra gli altri, argomenti quali la coscienza, l'elaborazione sensoriale e multisensoriale, l'attenzione, l'apprendimento e i processi di memoria o anche il controllo dell'azione. Entro questi filoni di ricerca mi occupo dello studio del ruolo funzionale delle oscillazioni cerebrali, nonché la loro plasticità. A questo scopo, uso un approccio multi-metodo che include misure psicofisiche, elettroencefalografia (EEG), metodi di neurostimolazione non invasiva (come TMS e TACS) e la loro combinazione online in popolazioni sane, in età avanzata, subcliniche (per es. schizotipia) e cliniche (per es. emicrania).
Il ruolo funzionale delle oscillazioni cerebrali e le proprietà plastiche delle connessioni funzionali sottostanti all'esperienza cosciente.
Nella nostra esperienza quotidiana continuamente integriamo/segreghiamo le informazioni provenienti da una o più modalità sensoriali cosi da ottimizzare la nostra esperienza coerente e consapevole del mondo esterno. Nonostante questa indiscutibile esperienza soggettiva coerente di continuità, vi è crescente consapevolezza che i processi neurali che sottendono questa esperienza di continuità sono invece definiti da un campionamento discreto piuttosto che continuo dell'elaborazione dell'informazione. Un assaggio di tale apparente contraddizione può essere fornito dall'esperienza soggettiva delle illusioni crossmodali, un punto di vista elettivo per testare i limiti spazio-temporali del campionamento percettivo umano alla base dell'esperienza cosciente.
Usando tecniche di neurostimolazione non invasive (per es. TMS e tACS) in combinazione con l'elettroencefalografia (EEG) e test psicofisici in diverse popolazioni sane, in età avanzata e popolazioni subcliniche, mi occupo di testare i meccanismi neurali dell'elaborazione cosciente che includono fenomeni quali l'integrazione/segregazione del segnale, come anche la percezione del tempo.
Le principali linee di indagine includono:
1) lo studio dell'attività oscillatoria tramite tecniche di "entrainment" per testare causalmente il ruolo funzionale delle oscillazioni cerebrali nei fenomeni di "binding" temporale e la loro relazione con la percezione del tempo e il giudizio di causalità;
2) lo studio del ruolo delle connessioni funzionali attraverso l'induzione di cambiamenti plastici delle stesse connessioni funzionali che controllano l'integrazione sensoriale;
3) testare le proprietà oscillatorie delle reti funzionali sviluppando nuovi protocolli di neurostimolazione guidati da misure di EEG.
Queste linee di ricerca hanno lo scopo di testare sia processi neurali locali che la complessa interazione tra network funzionali attraverso lo sviluppo di nuovi protocolli di neurostimolazione in un ambiente multimetodo. Particolare attenzione è dedicata alle differenze interindividuali nel coordinamento dei fattori "bottom'up" e "top-down" che determinano i processi individuali consapevoli.
Bibliografia
1. Wolinski N, Cooper NR, Sauseng P, Romei V. (2018). The speed of parietal theta frequency drives visuospatial working memory capacity. PLoS Biology.16, e2005348.
2. Romei V, Thut G, Silvanto J. (2016). Information-Based Approaches of Noninvasive Transcranial Brain Stimulation. Trends in Neurosciences. 39, 782-795.
3. Romei V, Chiappini E, Hibbard PB, Avenanti A. (2016). Empowering Reentrant Projections from V5 to V1 Boosts Sensitivity to Motion. Current Biology. 26, 2155-2160.
4. Romei V, Bauer M, Brooks JL, Economides M, Penny W, Thut G, Driver J, Bestmann S. (2016). Causal evidence that intrinsic beta-frequency is relevant for enhanced signal propagation in the motor system as shown through rhythmic TMS. NeuroImage. 126, 120-130.
5. Cecere R, Rees G, Romei V. (2015). Individual differences in alpha frequency drive crossmodal illusory perception. Current Biology. 25, 231-235.
6. Romei V, Gross J, Thut G. (2012). Sounds reset rhythms of visual cortex and corresponding human visual perception. Current Biology. 22, 807-813.
7. Romei V, Driver J, Schyns PG, Thut G. (2011). Rhythmic TMS over parietal cortex links distinct brain frequencies to global versus local visual processing. Current Biology. 21, 334-337.
8. Romei V, Gross J, Thut G. (2010). On the role of prestimulus alpha rhythms over occipito-parietal areas in visual input regulation: correlation or causation? Journal of Neuroscience. 30, 8692-8697.
9. Romei V, Murray MM, Cappe C, Thut G. (2009). Preperceptual and stimulus-selective enhancement of low-level human visual cortex excitability by sounds. Current Biology. 19, 1799-1805.
10. Romei V, Brodbeck V, Michel C, Amedi A, Pascual-Leone A, Thut G. (2008). Spontaneous fluctuations in posterior alpha-band EEG activity reflect variability in excitability of human visual areas. Cerebral Cortex. 18, 2010-2018.
