Neuroimaging nella riabilitazione farmacologica e non farmacologica

Descrizione attività di ricerca:

Il gruppo studia i meccanismi neurobiologici attraverso cui interventi riabilitativi, farmacologici e non farmacologici, modulano la funzione e la plasticità cerebrale, con particolare attenzione alla riabilitazione in contesti di neurodegenerazione ed alla modulazione dei processi cognitivi, affettivi e percettivi. A tal fine, viene adottato un approccio di neuroimaging multimodale che integra risonanza magnetica strutturale, diffusione (DWI), spettroscopia (MRS) e funzionale, per caratterizzare le alterazioni dei circuiti cerebrali a livello macroscopico, microscopico, funzionale e neurochimico.

Specifiche linee di ricerca sono:

1) Modulazione farmacologica: analisi degli effetti di cognitive enhancers, psicostimolanti e composti psichedelici sull’organizzazione e la dinamica dei network cerebrali e sui substrati neurotrasmettitoriali.

2) Plasticità da interventi non farmacologici: studio dei processi di riorganizzazione cerebrale indotti da training cognitivi e protocolli di neuroriabilitazione e del loro impatto sulla dinamica dei sistemi cerebrali.

3) Neurobiologia del dolore: esplorazione dei meccanismi centrali di modulazione del dolore e loro implicazioni per il trattamento riabilitativo.

4) Biomarcatori multimodali di plasticità: sviluppo di indici quantitativi di connettività strutturale e funzionale e applicazione di modelli di machine learning per la predizione e il monitoraggio longitudinale dei cambiamenti indotti da interventi sperimentali.????????????????

Personale strutturato:

Prof. Stefano Delli Pizzi

Membri:

Prof. Antonio Ferretti, Prof. Stefano L Sensi, Dr.ssa Federica Tomaiuolo, Dr.ssa Gabriella Monopoli

Collaboratori:

Prof. Robin Carhart-Harris (University of California, San Francisco, USA), Prof. Richard Edden (The Johns Hopkins School of Medicine, USA), Dr. Andrea Luppi (University of Cambridge, UK), Prof. Dante Mantini (KU Leuven University, BE), Prof. Chris Timmermann (UCL, UK)

Pubblicazioni rilevanti:

1. Bubbico, G., Tomaiuolo, F., Sestieri, C., Akhlaghipour, G., Granzotto, A., Ferretti, A., Perrucci, M. G., Sensi, S. L., Delli Pizzi, S. (2025). Learning a foreign language in older adults shapes the functional connectivity of distinct cerebellar sub-regions with cortical areas rich in CB1 receptor expression. Brain and Behavior, 15(5), e70565. https://doi.org/10.1002/brb3.70565
2. Tomaiuolo, F., Cerritelli, F., Sestieri, C., Keys, J., Paolucci, T., Sensi, S. L., Ferretti, A., Delli Pizzi, S. (2025). Acute changes in functional connectivity associated with first osteopathic manual treatment in chronic low back pain spatially overlap with opioid receptor expression. Brain Research Bulletin, 226, 111375. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2025.111375
3. Delli Pizzi, S., Tomaiuolo, F., Sestieri, C., Chiarelli, A. M., Gambi, F., Ferretti, A., Sensi, S. L. (2025). Modafinil alters the functional connectivity of distinct thalamic nuclei with the neocortex. NeuroImage, 312, 121242. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2025.121242
4. Delli Pizzi, S., Tomaiuolo, F., Ferretti, A., Bubbico, G., Onofrj, V., Della Penna, S., Sestieri, C., Sensi, S. L. (2024). Modulation of cerebellar-cortical connectivity induced by modafinil and its relationship with receptor and transporter expression. Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging. https://doi.org/10.1016/j.bpsc.2024.11.010
5. Delli Pizzi, S., Chiacchiaretta, P., Sestieri, C., Ferretti, A., Tullo, M. G., Della Penna, S., Martinotti, G., Onofrj, M., Roseman, L., Timmermann, C., Nutt, D. J., Carhart-Harris, R. L., Sensi, S. L. (2023). LSD-induced changes in the functional connectivity of distinct thalamic nuclei. NeuroImage, 283, 120414. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2023.120414