PLASTICITÁ NEUROSENSORIALE (PLANS) Il sistema nervoso dei mammiferi è generato da complessi programmi genetici ed epigenetici che garantiscono una struttura definita già alla nascita. Tale struttura permette adeguate risposte comportamentali per garantire la sopravvivenza e lo sviluppo. Tuttavia stimoli sensitivi, motori, sensoriali e cognitivi, attraverso l’interazione con l’ambiente, hanno un ruolo chiave nel ridefinire i “circuiti” neurali dopo la nascita. Tali modificazioni avvengono, secondo quanto noto da decenni, a livello delle sinapsi e comportano una modificazione della “forza” della connessione sinaptica stessa in risposta ad uno stimolo esterno o interno. Nell’ultimo decennio un enorme numero di dati ha fornito l’evidenza che le modificazioni del tessuto nervoso siano anche di tipo strutturale. È noto infatti che nuove sinapsi si formano, altre sono eliminate attraverso rimodellamento di ramificazioni delle cellule nervose. Inoltre nuove cellule e nuovi neuroni si formano. Questo insieme di modificazioni è chiamato genericamente plasticità, ad includere modificazioni biochimiche, strutturali e neurogenesi. Fattori genetici, farmacologici ed ambientali possono modulare tale plasticità, attraverso meccanismi che sono oggetto di continue acquisizione culturali. La conoscenza ed eventuale sfruttamento di questi meccanismi costituisce una opportunità medico terapeutica, nel campo della farmacologia, della genetica, e della riabilitazione motoria e cognitiva. Un punto chiave riguarda la nozione, di recente acquisizione, che la plasticità riguardi l’intero periodo di vita dell’individuo, con particolare potenzialità nel periodo perinatale e pediatrico, con estensione all’età avanzata. Stimoli ambientali raggiungono le strutture cerebrali attraverso gli organi di senso, che costituiscono lo strumento indispensabile per mediare le sensazioni, percezioni, le memorie, il linguaggio, le esperienze cognitive ed affettive che sono espressione della funzione cerebrale e, allo stesso tempo, alimento della plasticità. Il nostro Dipartimento che propone questo Corso di Dottorato si trova nella condizione ideale per integrare le competenze delle discipline “Organi di Senso” con le discipline a base neurobiologica (Neurologia, Psichiatria, Neuro-Pediatria e Pediatria), dal bambino all’adulto anziano. Obiettivo del presente Dottorato è quindi lo studio della neuro-plasticità nelle varie manifestazioni che si estrinsecano nella pratica clinica neurologica, psichiatrica e nelle diverse disfunzioni degli organi di senso. Argomento centrale sarà la valutazione delle modificazioni nel tempo delle capacità di percezioni, di memoria o di elaborazione cognitiva (per esempio, elaborazione di informazioni complesse quali riconoscimento di volti, memorie, linguaggio, ragionamenti e processi decisionali) a seguito di danni sensoriali o cerebrali. Una crescente attenzione viene posta in questi ultimi anni al ruolo di fattori sistemici (come per esempio infezioni o infiammazioni) nel modificare la risposta nervosa a stimoli esterni o nel modulare i processi di riparazione, che risentono appunto di fattori immuno-mediati, a loro volta influenzati da condizioni tradizionalmente ritenute estranee al cervello. Molto recentemente è stato sottolineato il ruolo del microbiota intestinale nel modificare il recupero funzionale a lesioni cerebrovascolari, in animali da esperimento. L’unità di Malattie Infettive, afferente al nostro Dipartimento, svolgerà un ruolo centrale in questo tipo di indagine. La Biologia Molecolare contribuirà a definire le variabili misurabili associate ai processi riparativi, ed eventualmente a spiegare con modalità tipiche della Precision Medicine i meccanismi che sottendono la variabilità delle risposte individuali. L’argomento riguarda ambiti di enorme interesse medico sociale. L’interesse riguarda le malattie neurodegenerative come la risposta a deficit sensoriali o neurologici focali. La neuro-plasticità riguarda ambiti comportamentali di interesse psichiatrico, tra cui, principalmente, il fenomeno della dipendenza e dei fenomeni di alterato comportamento motivazionale in genere, inclusi i disturbi dell’alimentazione, il gioco d’azzardo e l’abuso di droghe. Elemento centrale e fondante di questo Corso di Dottorato sarà quindi l’integrazione delle conoscenze e delle competenze nelle aree citate. Il processo formativo prevede inoltre l’opportunità che ogni singolo dottorando possa interagire con strutture di ricerca e cliniche in ambito nazionale ed internazionale, in grado di arricchire il progetto sul piano teorico, metodologico ed operativo, da identificare preliminarmente per le singole discipline interessate. Il Dottorato si svilupperà attraverso diversi profili curriculari come riportato di seguito. Il primo curriculum in psichiatria, neurologia, neurochirurgia, neuroradiologia e riabilitazione neuropsichiatrica prevede lo studio interdisciplinare dei processi neurobiologici e mentali che sottendono le principali funzioni cerebrali (cognizione, coscienza, memoria, pensiero, apprendimento) e psichiche (affettività, empatia) e le loro sequele comportamentali. Ciò sarà oggetto di studi ed analisi alla luce delle più moderne conoscenze sulla neuroplasticità e sulle sue applicazioni in ambito neuropsichiatrico. Nello specifico, ogni dottorando utilizzerà le metodiche di studio proprie del settore scientifico disciplinare di appartenenza, integrandole con gli strumenti diagnostici e di ricerca delle altre branche. A prescindere dalla branca specialistica, tale curriculum è finalizzato alla formazione di ricercatori in grado di affrontare le esigenze attuali nel campo delle discipline neuropsichiatriche in varie aree strategiche. L’integrazione delle conoscenze e delle competenze nelle area delle neuroscienze, della neuroradiologia, della genetica, della clinica e della riabilitazione neurologica e psichiatrica, della neuroradiologia, della psicometria, della psicofarmacologia e della biologia molecolare sarà l’elemento centrale e fondante del presente curriculum. Il secondo curriculum riguarda lo studio delle varie funzioni sensoriali in correlazione con le alterazioni cognitive proprie degli Stati di demenza senile. In particolare, nel database di una popolazione “vergine” di individui con deficit cognitivi di vario grado verranno studiate, con appropriate e sofisticate metodologie diagnostiche, la funzione uditiva, quella dell’equilibrio, dell’apparato visivo. Lo studio si avvarrà anche di una serie di questionari standardizzati neurologici che permetteranno l’inquadramento in classi delle varie fasi di malattia, con i relativi correlati funzionali. Il curriculum in microchirurgia plastico-dermatologica prevede di approfondire, mediante un approccio interdisciplinare, la struttura ed ultrastruttura della cute e dei recettori neurosensoriali, nonché i processi neurobiologici che sottendono alle funzioni della sensibilità meccanocettiva (tattile statica 2p, 1p, in movimento, etc.), termica (freddo-caldo), dolorifica ed erogena, prendendo altresì in considerazione le conseguenze nella vita di relazione. Particolare riguardo sarà poi dedicato allo studio dei difetti sensitivi degenerativi, post-chirurgici e post-traumatici. Lo studio sarà affrontato in conformità a un’aggiornata letteratura scientifica e sulle più moderne conoscenze della sensibilità cutanea e mucosa. Nello specifico, ogni dottorando utilizzerà le metodiche di studio che si riferiscono al proprio settore scientifico disciplinare, integrandole con gli strumenti diagnostici e di ricerca delle altre branche. Indipendentemente dalle branche specialistiche, tale curriculum è finalizzato alla formazione di ricercatori in grado di affrontare le esigenze attuali in varie aree strategiche nel campo delle discipline di chirurgia plastica e dermatologia. L’integrazione delle conoscenze e delle competenze nelle aree della chirurgia plastica ricostruttiva ed estetica, dermatologia, farmacodinamica, neurobiologia e biologia molecolare sarà l’elemento centrale e fondante del presente curriculum. Il progetto di ricerca individuale del dottorando sarà confezionato con la finalità di dare risposta ai quesiti irrisolti della letteratura scientifica internazionale e sulla base della valutazione di fattibilità dello studio tenendo in considerazione i tempi e le strutture cliniche e di ricerca a disposizione. Il processo formativo prevede inoltre l’opportunità per ogni singolo dottorando di interagire con strutture di ricerca e cliniche in ambito nazionale e internazionale, che possano arricchire il progetto sul piano teorico, metodologico ed operativo. A tale scopo verranno utilizzati rapporti esistenti con l’University of South Florida, University Hospital of Zurich, University of Novi Sad Clinical Center of Vojvodina o da creare con altre strutture dotate di requisiti di elevata qualificazione scientifica e formativa, e periodi di studio e di ricerca in strutture esterne a quelle del Dipartimento cui afferisce il Dottorato saranno incoraggiati.