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Il BabyLab e la Neonatal Neuroimaging Unit del CIMeC studiano i processi cognitivi dei bambini fin dalle prime ore di vita e lungo tutta l'infanzia

Da sempre, nelle neuroscienze ed in psicologia, ci si domanda se per la formazione della nostra mente e del nostro cervello siano più importanti le predisposizioni genetiche o l'esperienza vissuta. La risposta a questa domanda non è semplice: è evidente che il cervello umano matura lentamente e che raggiunge la sua struttura definitiva attorno ai 20 anni di vita, eppure è stato anche dimostrato che alcune competenze cognitive precoci sono presenti sin dalla nascita.

Una delle maggiori sfide a cui ci troviamo davanti è quella di riuscire a capire se funzioni cognitive che accomunano adulti e bambini si basino sugli stessi circuiti neurali. Infatti è ancora dibattuta l’origine dell’organizzazione funzionale del cervello: è condizionata fin dalla nascita da predisiposizioni biologiche-genetiche o emerge nel corso del tempo grazie a processi maturazionali legati anche alle esperienze vissute?

Noi cerchiamo di rispondere a queste domande osservando il comportamento dei bambini ed utilizzando avanzate tecniche di Neuroimaging su soggetti di diverse età, dalle prime ore di vita fino ai 6 anni circa. 

Linee di ricerca

Cognizione sociale

Studiamo come il cervello del neonato risponda a stimoli a carattere sociale, quali volti, sguardo diretto e movimento biologico.

Il nostro interesse principale è stabilire se le strutture cerebrali attivate in risposta a questi stimoli siano le stesse del futuro “cervello sociale” adulto.

Inoltre il nostro gruppo collabora con l’università di Padova per un progetto di ricerca su possibili marcatori precoci di rischio per disturbi del neurosviluppo quali ad esempio il disturbo dello spettro autistico.

Consulta la rassegna stampa per leggere lo sviluppo del nostro lavoro oppure l’elenco degli articoli originali pubblicati.

Cognizione numerica

Studiamo come il cervello dei bambini reagisca di fronte ad informazioni di tipo numerico e come questa cambi in relazione all'età. 

Attualmente studiamo la capacità di percepire la numerosità tramite diversi sensi (ascoltare 4 sillabe o vedere 4 oggetti).

Nel prossimo futuro indagheremo le peculiarità dell’associazione numero-spazio (in particolare piccolo/sinistra e grande /destra) che è stata dimostrata esistere fin dalle prime ore di vita per poi accentuarsi con l'aumentare dell'età

Consulta la rassegna stampa per leggere lo sviluppo del nostro lavoro oppure l’elenco degli articoli originali pubblicati.

Sviluppo del linguaggio

Studiamo come si sviluppa il cervello dei bambini, a partire dall’età pre-scolare, nel processo di acquisizione delle sofisticate capacità cognitive e sensoriali che stanno alla base dell’apprendimento della lettura.
L’obiettivo principale delle nostre ricerche è comprendere le basi neurobiologiche della dislessia e in particolare se vi sono alterazioni cerebrali e cognitive, legate alla familiarità per la dislessia, che possano predire in anticipo i disturbi di apprendimento della lettura che insorgeranno con la scolarizzazione.
A tale scopo ci avvaliamo principalmente della metodica di risonanza magnetica, presso il centro dell’Università di Trento attrezzato per studi in età pediatrica, che permette di acquisire informazioni dettagliate della struttura e della funzione cerebrale.
Consulta la rassegna stampa per leggere lo sviluppo del nostro lavoro oppure l’elenco degli articoli originali pubblicati.

Metodi di indagine

Studi comportamentali

Gli studi di tipo comportamentale possono essere adattati a tutte le diverse età dei soggetti che incontriamo. 

Con i bambini più piccoli, dato lo scarso range di comportamento che possono mettere in atto, utilizziamo principalmente paradigmi che si basano sull'analisi del comportamento visivo. Osserviamo come il bambino reagisce alla presentazione di diversi stimoli, siano essi immagini o video. In particolare, nei primi anni di vita, i paradigmi più utilizzati sono quelli di abituazione e/o violazione delle aspettative: viene osservato come il bambino esplora visivamente gli stimoli che gli vengono presentati a seconda della relazione (novità o familiarità) che vi può essere tra la fase di abituazione e la fase test. 

Con i bambini più grandi, diventa invece possibile interagire in maniera attiva grazie ad ausili che si presentano come giochi, ad esempio carte da gioco, oggetti da manipolare o ancora videogiochi al computer. Grazie a questi strumenti è possibile indagare i processi cognitivi del bambino sulla base delle scelte e delle strategie che mette in atto. Questo tipo di studi si prestano particolarmente bene a seguire lo sviluppo del bambino, in quanto possono essere facilmente replicati in diverse fasce di età per studiare come il comportamento evolve in base alle conoscenze che man mano il bambino acquisisce. 

 

Studi di Neuroimmagine

Le tecniche di neuroimmagini da noi impiegate sono l'Elettroencefalografia (EEG) e la Spettroscopia infrarossa funzionale (fNIRS). Entrambe le tecniche sono non-invasive e totalmente innocue per la salute dei bambini.

L'EEG misura l’attività cerebrale del neonato grazie alla registrazione dell’attività elettrica prodotta dai suoi neuroni tramite una serie di elettrodi posizionati a contatto con la superficie della testa. I sistemi EEG del Baby Lab e della Neonatal Neuroimaging Unit del CIMeC sono specificatamente adatti per gli studi pediatrici: il contatto tra gli elettrodi e la superficie della testa è costituito da morbide spugnette imbevute in una soluzione fisiologica totalmente neutra per la pelle delicata dei bambini, e l'applicazione è rapida e confortevole.

La fNIRS misura l’attività cerebrale del neonato grazie al segnale BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent, un segnale che indica i diversi livelli di ossigenazione del sangue), secondo lo stesso principio di funzionamento dei comuni ossimetri. La spettroscopia è particolarmente adatta ai bambini in quanto consiste nell'indossare una confortevole cuffia senza necessità di preparazione.

Per entrambe le tecniche stiamo adoperando un paradigma di Frequency-tagging, che si rivela particolarmente adatto per i soggetti di giovane età.