Area progettuale

Neuroscienze (DSB.AD004)

Dipartimento

Scienze biomediche

Il rilievo

Le neuroscienze rappresentano un campo di attività particolarmente complesso e richiedono l'integrazione di approcci sperimentali estremamente diversificati. Inoltre lo sviluppo impetuoso della tecnologia in questo campo richiede non solo un continuo aggiornamento della strumentazione, ma anche l'interazione e cooperazione con gruppi di ricerca, dentro e fuori il CNR, con competenze nel campo della fisica, ingegneria, neurologia, neuropsicologia, biologia, chimica e delle scienze sociali. La rilevanza di quest'area progettuale in campo sanitario è testimoniata dall'aumento dell'incidenza delle malattie neurodegenerative, fenomeno largamente legato all'aumento dell'aspettativa di vita della popolazione. Quest'aspetto rappresenta già oggi, e ancor di più nel prossimo futuro, uno dei problemi maggiori in campo sanitario nelle società occidentali.
Chiaramente gli studi di base sul funzionamento del sistema nervoso e le sue interazioni con il metabolismo, il sistema muscolare e cardiovascolare etc., sono la condizione necessaria per l'identificazione di specifici approcci terapeutici, per lo sviluppo di rimedi innovativi per le patologie nervose, malattie per le quali gli attuali presidi terapeutici sono in molti casi solo sintomatici e di scarsa efficacia.

Obiettivi

I principali obiettivi a lungo termine su cui si concentra la ricerca riguardano una migliore comprensione delle basi fondamentali del funzionamento del sistema nervoso, delle componenti genetiche e ambientali di patologie multifattoriali come quelle neurodegenerative e psichiatriche, lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici, in particolare nuovi farmaci con specificità di bersaglio. A lungo termine, uno degli obiettivi delle neuroscienze è quello di confrontarsi con altre ricerche in campo fisico e ingegneristico per lo sviluppo d'intelligenze artificiali.

Il quadro delle ricerche in ambito internazionale

Nel settore delle scienze della vita la ricerca in neuroscienze è uno dei campi oggi più competitivi. Gli obiettivi e le attività descritte nei paragrafi precedenti sono fondamentalmente molto simili in tutti i paesi seppure con accentuazioni diverse. Su questi fronti le strutture statali, le fondazioni non profit, ed anche le grandi multinazionali del farmaco sono molto attive, contribuendo con stanziamenti finanziari imponenti. Esemplare, in quest'ambito, è l'Istituto Allen for Brain Science (www.alleninstitute.org), un'organizzazione indipendente no-profit la cui missione è accelerare la comprensione di come funziona il cervello umano in salute e malattia. Nel 2003 il fondatore e filantropo Paul G. Allen ha lanciato l'Istituto con uno stanziamento di $200 milioni, che ha incrementato nel 2012 con un ulteriore finanziamento di $300 milioni per i primi quattro anni di un piano decennale volto ad ampliare programmi scientifici dell'Istituto. In ambito europeo, si segnala che il 30 ottobre 2015 la Commissione Europea (CE) e il Progetto Human Brain (HBP) hanno annunciato di aver firmato, nell'ambito di H2020, un accordo quadro di partenariato per il Progetto Human Brain (HBP). HBP è un'iniziativa finanziata dall'UE FET Flagship che mira ad accelerare la comprensione del cervello umano, fare progressi nella definizione e diagnosi dei disturbi del cervello disturbi, e sviluppare nuove tecnologie ICT ispirate dal funzionamento del cervello umano. Questo progetto decennale, iniziato nel mese di ottobre 2013, si sta avvicinando alla fine della fase di rampa. La prossima fase operativa della HBP inizierà ad aprile 2016. In Italia, quest'attività di finanziamento rimane tuttavia molto scarsa e del tutto insufficiente.

Il quadro delle ricerche in ambito nazionale

La ricerca Italiana nel campo delle neuroscienze ha sicuramente un livello di qualità internazionale e i neuroscienziati italiani hanno svolto alcune delle ricerche più innovative in questo campo. A solo esempio possiamo ricordare gli studi di Rita Levi Montalcini sul fattore di crescita nervoso, Lamberto Maffei sulla visione e Giacomo Rizzolatti per la scoperta dei neuroni specchio. Nel campo delle neuroscienze operano alcune importanti fondazioni benefiche a sostegno della ricerca (Telethon per le patologie genetiche, l'associazione per la sclerosi multipla, per la sclerosi laterale amiotrofica e altre) e vari IRCCS a indirizzo neurologico. L'UE è sicuramente un importantissimo ente finanziatore in questo campo, ma, soprattutto nel contesto europeo di H2020 i finanziamenti sono sempre più rivolti a sostenere ricerche traslazionali. E' di rilievo il fatto che nella maggior parte dei paesi europei, i governi nazionali si sono organizzati per sopperire la mancanza di finanziamenti deputati a supportare la ricerca di base. Questo non è invece avvenuto in Italia.

Il posizonamento del Cnr

Come accennato sopra, le neuroscienze, nella loro accezione più ampia, rappresentano uno dei campi in cui la ricerca CNR eccelle nel panorama italiano. Istituti come l'IN e l'ISN sono completamente dediti allo studio di argomenti legati alle neuroscienze, e molti altri istituti sono attivi con importanti progetti in questo campo. Alcuni ricercatori CNR sono coinvolti in attività cliniche, possiamo inoltre contare su alcuni gruppi di punta di grande prestigio internazionale.

Le principali attvità svolte

Principali attività inerenti la fisiologia del sistema nervoso:
a) meccanismi molecolari dei segnali di attivazione e inibizione nei neuroni;
b) le cellule gliali e le loro interazioni con i neuroni;
c) canali ionici di neuroni e cellule gliali;
d) neurosecrezione;
e) omeostasi del calcio;
f) plasticità neuronale;
g) interazione nervo-muscolo (scheletrico e cardiaco);
h) meccanismi della memoria e dell'apprendimento;
i) meccanismi delle dipendenze farmacologiche;
j) sviluppo del sistema nervoso;
k) fisiologia dei sistemi sensoriali;
l) meccanismi centrali e periferici del dolore;
m) studio della neurogenesi;
n) invecchiamento e suoi meccanismi;
o) basi neurofisiologiche delle funzioni cognitive complesse;
p) identificazione dei neuroni specchio nei primati e nell'uomo.

Per quanto riguarda la fisiopatologia del sistema nervoso, le principali attività riguardano:
a) meccanismi delle malattie neurodegenerative;
b) meccanismi alla base dei disturbi cognitivi e comportamentali;
b) modelli cellulari e molecolari di epilessia, emicrania e delle patologie sensoriali;
e) genetica delle malattie del sistema nervoso;
f) modelli cellulari ed animali di malattie neurologiche, psichiatriche e neuromuscolari;
g) patologie dell'invecchiamento;
h) epidemiologia delle malattie neurologiche;
i) neurotossine e loro utilizzo ;
l) patologie del neurosviluppo;
m) alterazioni dell'integrità della barriera ematoencefalica;
n) meccanismi molecolari alla base della regolazione neuroendocrina;
o) sviluppo e differenziamento di cellule neurali staminali.

Principali attività inerenti gli aspetti clinici ed applicativi:
a) diagnostica mediante tecniche di imaging;
b) analisi e terapie per migliorare le performance in pazienti con MCI, e malattie neurodegenerative;
c) sviluppo di apparecchi robomeccatronici per deficit motori e cognitivi;
d) identificazione di biomarcatori;
e) sperimentazione di nuove terapie per le malattie neurodegenerative (e.g. vaccini per Alzheimer).

Le attività previste

All'interno di quest'area progettuale, oltre alle tipiche attività riguardanti la sperimentazione su modelli cellulari ed animali volte a identificare i meccanismi di base di funzionamento del sistema nervoso e i processi legati allo sviluppo di malattie neurologiche e psichiatriche, sono previste:
a) attività di formazione di dottorandi e post doc anche in collaborazione con le strutture universitarie;
b) attività di internazionalizzazione attraverso l'organizzazione di simposi e scuole, soggiorni/scambi di ricercatori;
c) integrazione di attività e collaborazioni con gli IRCCS di ambito neurologico, Policlinici Universitari e Aziende Ospedaliere eccellenti nel settore;
d) partecipazione a banche dati nazionali ed internazionali, anche tramite l'infrastruttura BBMRI;
e) interazioni con industrie, in particolare piccole/medie (SME), oltre che con le grandi;
f) creazione di piattaforme ad alto contenuto scientifico e tecnologico per test farmacologici e per supporto a SME che operano nel settore del medical health;
g) sviluppo brevetti.

Area tematica

Scienze biomediche

Progetti

Ultimo aggiornamento: 14/04/2024