Colmare la struttura e la funzione del cervello correlando la connettività strutturale, la trasmissione cortico-corticale e l'elettrostimolazione diretta

Chiarire la relazione struttura-funzione del cervello è una delle principali questioni aperte nelle neuroscienze. Le capacità delle tecniche di diffusione basate sulla risonanza magnetica (dMRI) per quantificare la forza della connettività tra le aree cerebrali, vale a dire la connettività strutturale (SC), in combinazione con modalità come l'elettroencefalografia (EEG) per quantificare la funzione cerebrale hanno consentito progressi in questo campo. Tuttavia, finora non è stata determinata l'effettiva relazione tra misure SC e misure di trasporto di informazioni tra patch neuronali. In questo progetto, miriamo a stabilire una relazione tra le misure dMRI SC, le misure dirette delle proprietà elettriche della corteccia cerebrale umana ottenute con l'elettrocorticografia (ECoG) e la risposta provocata dall'elettrostimolazione diretta del cervello (DES). Saranno inclusi dieci pazienti operati in chirurgia da svegli per la rimozione del tumore al cervello. In primo luogo, verrà acquisita una dMRI prima dell'intervento chirurgico, al fine di estrarre gli indici SC mediante trattografia probabilistica. Quindi, misure elettriche cortico-corticali intrachirurgiche saranno ottenute mediante elettrodi ECoG posizionati sulle terminazioni corticali predefinite dei fasci designati. Queste misure saranno correlate alle risposte funzionali ottenute durante la cartografia corticale, seguendo la comune procedura DES. I risultati di questo approccio multimodale che combina le esplorazioni della struttura e della funzione del cervello dovrebbero aiutare a chiarire la relazione tra le misure SC non invasive (dMRI) e le proprietà di trasmissione cortico-corticale (ritardi, funzioni di trasferimento) e dovrebbero favorire la comprensione di funzione cognitiva e pianificazione neurochirurgica per il trattamento di patologie come la resezione del tumore cerebrale e l'epilessia farmacoresistente.