Nucleipark: Imaging RM ad alto campo (7T e 3T) del tronco encefalico, dei nuclei profondi e delle loro connessioni nelle sindromi parkinsoniane. Applicazioni alla prognosi, fisiopatologia e miglioramento delle strategie terapeutiche (Nucleipark)

Questo progetto sarà suddiviso in diverse fasi metodologiche. Innanzitutto, stabiliremo un protocollo di imaging utilizzando sistemi RM ad alto campo (7T) per fornire dati ad alta risoluzione. I nuovi meccanismi di contrasto delle stelle T1/T2 osservati nei dati ad alto campo renderanno possibile la segmentazione delle strutture centrali, più specificamente quelle localizzate in profondità nel tronco encefalico, nel ponte e nel mesencefalo che sono coinvolte nelle sindromi parkinsoniane. In secondo luogo, caratterizzeremo la citarchitectonia delle strutture profonde e la connettività anatomica coinvolta nelle sindromi parkinsoniane mediante imaging di diffusione ad alta risoluzione angolare (HARDI). Le informazioni locali sull'organizzazione del tessuto provenienti dai dati HARDI saranno utilizzate per suddividere le strutture profonde in nuclei più piccoli. Utilizzeremo anche i dati HARDI per inferire la connettività di queste strutture, impiegando algoritmi di trattografia probabilistica più efficienti per rilevare i bundle più piccoli. Tali tecniche non sono mai state utilizzate per la sindrome parkinsoniana e possono evidenziare differenze strutturali all'interno dei nuclei profondi che non potevano essere osservate durante l'esecuzione di statistiche sull'intera struttura. In terzo luogo, verranno eseguiti studi preclinici al fine di affrontare le migliori risoluzioni spaziali e angolari e costruire un atlante del tronco encefalico che aiuterà a comprenderne l'organizzazione strutturale. Le acquisizioni cliniche saranno effettuate per acquisire due database di volontari sani e pazienti affetti da morbo di Parkinson e paralisi sopranucleare progressiva. In quarto luogo, svilupperemo uno strumento statistico per isolare i biomarcatori della sindrome parkinsoniana e per creare uno strumento diagnostico della patologia, basandoci su robuste tecniche di bootstrapping. I marcatori deriveranno da confronti tra popolazioni utilizzando le varie informazioni disponibili. Risultati attesi In questo progetto svilupperemo tecniche di campo ultra alto che ci permetteranno di indagare le caratteristiche delle strutture del tronco encefalico e dei nuclei centrali profondi in soggetti normali e nelle sindromi parkinsoniane. I risultati ottenuti con queste tecniche di innovazione dell'immagine aiuteranno a superare le attuali difficoltà tecniche e i limiti della risonanza magnetica 1.5 e 3T poiché alcuni dei metodi saranno trasferiti alle macchine di routine e i risultati saranno confrontati con le immagini ottenute sulla risonanza magnetica 3T, al fine mettere a disposizione nuovi strumenti di diagnosi, nella ricerca clinica o nella pratica clinica. L'obiettivo finale è quello di migliorare l'accuratezza della diagnosi di varie sindromi parkinsoniane in una fase precoce, rilevare in una fase preclinica anomalie che possono riflettere le lesioni anatomiche sottostanti, migliorare l'accuratezza del targeting neurochirurgico per la stimolazione cerebrale profonda, rilevare marcatori di imaging che possono essere utili biomarcatori della progressione della malattia nella terapia neuroprotettiva.