Course Syllabus
Area di apprendimento
Modelli e tecniche di valutazione del funzionamento psicologico.
Obiettivi formativi
I metodi di neuroimmagine strutturali e funzionali forniscono un supporto fondamentale alle neuroscienze cognitive e in ambito neuropsicologico. L’obiettivo principale di questo corso di laboratorio è di impartire un insieme di conoscenze pratiche di base, utili alla progettazione e all’analisi di esperimenti con tecniche di neuroimmagine (MRI strutturale e funzionale). Il corso guiderà gli studenti in modo interattivo attraverso le procedure di processamento e analisi dei dati di neuroimmagine che raccolgono il maggior consenso nella comunità neuroscientifica, con applicazioni pratiche nell’ambito delle neuroscienze cognitive e della neuropsicologia. Alla fine del corso, gli studenti dovranno avere acquisito una buona conoscenza delle principali risorse e routines per il trattamento dei dati di neuroimmagine.
Contenuti sintetici
Progettazione e analisi di studi con tecniche MRI strutturali.
Progettazione e analisi di studi con tecniche MRI funzionali.
Risorse open-science su larga scala per analisi e meta-analisi inferenziali.
Programma esteso
Gli studenti riceveranno individualmente dei compiti di processamento e di analisi dei dati di neuroimmagine, per i quali dovranno consegnare delle brevi relazioni scritte dell’attività svolta.
• MRI strutturale: tecniche di segmentazione e di analisi morfometrica quantitativa
• MRI strutturale: analisi per regioni di interesse
• MRI strutturale: analisi statistica quantitativa di dati lesionali
• MRI strutturale pesata in diffusione: analisi di indici del tensore e trattografica
• MRI funzionale (fMRI): progettazione e efficacia del disegno sperimentale
• MRI funzionale (fMRI): processamento e analisi statistica univariata
• MRI funzionale (fMRI): analisi statistica multivariata
• MRI funzionale (fMRI): analisi di connettività funzionale
• Meta-analisi di dati di neuroimmagine.
Prerequisiti
È necessaria una buona conoscenza dei fondamenti delle neuroscienze cognitive e dei principi di base sul funzionamento e sull’applicazione dei metodi neuro-funzionali.
Metodi didattici
Il corso sarà di natura interattiva, con attività laboratoriale in lingua italiana e materiale audio-visivo che potrà essere in parte in italiano e in parte in inglese. Il corso si svolgerà in laboratorio, con esercitazioni pratiche al computer, utilizzando il proprio portatile o l’ambiente LIBaaS VMware di Unimib.
Modalità di verifica dell'apprendimento
La valutazione del corso (superato / non superato) sarà basata sul regolare svolgimento delle esercitazioni pratiche incluse nel programma e sulle relazioni scritte dell’attività svolta.
Sebbene il corso sia tenuto in italiano, gli studenti Erasmus possono contattare il docente per concordare la possibilità di studiare su una bibliografia in lingua inglese e/o la possibilità di sostenere l'esame in inglese, se lo desiderano.
Testi di riferimento
Le dispense delle lezioni e altri materiali didattici utili saranno resi disponibili online sulla pagina e-Learning del corso. Il testo consigliato per il corso è:
- Huettel SA, Song AW, McCarthy G. Functional Magnetic Resonance Imaging. Sinauer Associates, 3rd edition 2014, pp. 573, ISBN: 9780878936274. (facoltativo)
Gli studenti sono invitati a dotarsi prima dell’inizio del corso dei seguenti applicativi software: - Matlab (Mathworks): una versione compresa tra la 2007a e la 2023b, inclusiva di “Image Processing Toolbox” e “Statistics and Machine Learning Toolbox” (https://it.mathworks.com/academia/tah-portal/universita-degli-studi-di-milano-bicocca-30566431.html).
- GingerALE, Sleuth, Scribe (http://brainmap.org/software.html)
- Trackvis (http://trackvis.org/download)
Sustainable Development Goals
Learning area
Psychological functioning: models and methods for assessment.
Learning objectives
Structural and functional neuroimaging methods provide fundamental support to cognitive neuroscience research and in the neuropsychological practice. The main objective of this laboratory course is to impart a set of basic practical knowledge, useful for the design and analysis of experiments with neuroimaging techniques (structural and functional MRI). The course will guide students interactively through the processing and analysis procedures meeting the current consensus in the neuroimaging community, with practical applications in the field of cognitive neuroscience and neuropsychology. At the end of the course, students should have acquired a good knowledge of the main resources and routines for the processing of neuroimaging data.
Contents
Design and analysis of studies with structural MRI techniques.
Design and analysis of studies with functional MRI techniques.
Large-scale open science resources for inferential analysis and meta-analysis.
Detailed program
Students will individually receive practical excercises on processing and analyzing neuroimaging data, for which they will have to deliver short written reports of the activity carried out.
• Structural MRI: segmentation techniques and quantitative morphometric analysis
• Structural MRI: analysis by regions of interest
• Structural MRI: quantitative statistical analysis of lesion data
• Diffusion-weighted structural MRI: tensor indices and tractographic analysis
• Functional MRI (fMRI): planning and efficiency of experimental designs
• Functional MRI (fMRI): data processing and univariate statistical analysis
• Functional MRI (fMRI): multivariate statistical analysis
• Functional MRI (fMRI): functional connectivity analysis
• Meta-analysis of neuroimaging data
Prerequisites
Good knowledge of the foundations of cognitive neuroscience is required, as well as of the basic principles and applications of neurofunctional methods.
Teaching methods
The course will be interactive with laboratory activity, and will be held in Italian, using audio-visual materials in either Italian or English. The course will take place in the laboratory, with practical computer exercises, using either the personal laptop or the Unimib’s LIBaaS VMware environment.
Assessment methods
The evaluation of the course (passed / failed) will be based on timely delivery of the practical exercises included in the program and of the written reports of the activity carried out.
Although this course is held in Italian, Erasmus students can contact the teacher to agree on the possibility of studying on course materials in English and/or on the possibility of taking the exam in English, if they wish to do so.
Textbooks and Reading Materials
The lecture handouts and other relevant teaching materials will be made available online on the e-Learning website of the course. The recommended textbook for the course is:
- Huettel SA, Song AW, McCarthy G. Functional Magnetic Resonance Imaging. Sinauer Associates, 3rd edition 2014, pp. 573, ISBN: 9780878936274. (optional)
In preparation for the course, the students are adviced to equip themselves with the following software applications: - Matlab (Mathworks): any versions between 2007a and 2023b, inclusive of “Image Processing Toolbox” and “Statistics and Machine Learning Toolbox” (https://it.mathworks.com/academia/tah-portal/universita-degli-studi-di-milano-bicocca-30566431.html).
- GingerALE, Sleuth, Scribe (http://brainmap.org/software.html)
- Trackvis (http://trackvis.org/download)
Sustainable Development Goals
Staff
-
Marco Dante Plinio Tettamanti
