Syllabus del corso
Titolo
Risonanza magnetica dello sviluppo normale e patologico del cervello umano
Docente(i)
Giovanni Palumbo
Lingua
Italiano
Breve descrizione
"Risonanza magnetica dello sviluppo normale e patologico del cervello umano" è un ciclo intensivo di seminari in quattro parti, progettato specificamente per dottorandi in neuroscienze che desiderano colmare il divario tra la neurobiologia cellulare e il neuroimaging avanzato in vivo. Il cervello umano va incontro a una sequenza di eventi di sviluppo straordinariamente complessa e precisamente orchestrata, dalla prima vita fetale fino all'adolescenza. Comprendere questi processi — e come possano alterarsi — è fondamentale sia per la ricerca neuroscientifica di base sia per la traslazione clinica.
Questo corso fornisce un quadro completo per comprendere come la RM d'avanguardia possa mappare, quantificare e tracciare il cervello in trasformazione. Inizieremo esplorando le tappe radiologiche della normale maturazione strutturale, tra cui il ripiegamento corticale fetale, i pattern spazio-temporali prevedibili della mielinizzazione della sostanza bianca e i mutevoli contrasti tissutali delle sequenze pesate in T1 e T2 nell'infanzia. Andando oltre l'imaging convenzionale, il corso metterà in luce modalità avanzate come il Diffusion Tensor Imaging (DTI) e la trattografia, insieme alla risonanza magnetica funzionale in resting-state (rs-fMRI), per illustrare come i connettomi strutturali e funzionali si assemblino dinamicamente durante le prime fasi della vita umana.
Nella seconda metà del corso si passerà dalle tappe fisiologiche alla patologia, esaminando le alterazioni morfologiche e microstrutturali che caratterizzano le anomalie dello sviluppo. Gli studenti analizzeranno le distinte caratteristiche RM delle malformazioni congenite dello sviluppo corticale, spaziando tra i disturbi della proliferazione, della migrazione e dell'organizzazione post-migratoria. Investigheremo inoltre i fenotipi di imaging degli insulti perinatali acquisiti, come l'encefalopatia ipossico-ischemica (EII) e la lesione della sostanza bianca nel neonato prematuro, concludendo con un'esplorazione dei correlati strutturali di più ampi disturbi del neurosviluppo, come i disturbi dello spettro autistico.
Integrando casi reali di neuroradiologia clinica con i meccanismi neurobiologici, questo corso fornisce ai ricercatori traslazionali gli strumenti visivi e analitici fondamentali necessari per interpretare l'anatomia del cervello in via di sviluppo. In definitiva, gli studenti acquisiranno una maggiore competenza nello sfruttare i fenotipi di imaging, nel comprendere i limiti dei dati di imaging dello sviluppo e nell'applicare queste intuizioni direttamente ai propri paradigmi di ricerca nelle neuroscienze.
CFU / Ore
1 CFU / 8 ore
Periodo di erogazione
maggio
Sustainable Development Goals
Title
Magnetic Resonce Imaging Of Normal And Pathological Human Brain Development
Teacher(s)
Giovanni Palumbo
Language
English
Short description
"Magnetic Resonance Imaging Of Normal And Pathological Human Brain Development" is an intensive four-part seminar series designed specifically for neuroscience PhD students seeking to bridge the gap between cellular neurobiology and advanced in vivo neuroimaging. The human brain undergoes an extraordinarily complex, precisely orchestrated sequence of developmental events from early fetal life through adolescence. Understanding these processes—and how they go awry—is fundamental to both basic neuroscientific inquiry and clinical translation.
This course provides a comprehensive framework for understanding how state-of-the-art MRI can map, quantify, and track the transforming brain. We will begin by exploring the radiological milestones of normal structural maturation, including fetal cortical folding, the predictable spatiotemporal patterns of white matter myelination, and the changing tissue contrasts of T1- and T2-weighted sequences in infancy. Moving beyond conventional imaging, the course highlights advanced modalities such as Diffusion Tensor Imaging (DTI) and tractography, alongside resting-state functional MRI (rs-fMRI), to illustrate how structural and functional connectomes dynamically assemble during early human life.
The second half of the course transitions from physiological milestones to pathology, examining the morphological and microstructural disruptions that characterize developmental anomalies. Students will analyze the distinct MRI signatures of congenital malformations of cortical development—spanning proliferation, migration, and post-migrational organization disorders. We will also investigate the imaging phenotypes of acquired perinatal insults, such as hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) and white matter injury in the premature infant, concluding with an exploration of the structural correlates of broader neurodevelopmental disorders like autism spectrum conditions.
By integrating real-world clinical neuroradiology cases with neurobiological mechanisms, this course equips translational researchers with the critical visual and analytical tools required to interpret developing brain anatomy. Ultimately, students will gain a deeper competency in leveraging imaging phenotypes, understanding the limitations of developmental imaging data, and applying these insights directly to their own neuroscience research paradigms.
CFU / Hours
1 CFU / 8 hours
Teaching period
may