L’imaging funzionale del cervello è di fondamentale importanza per la diagnosi e la cura di molte patologie cerebrali come, ad esempio, le malattie degenerative. Una tecnica non invasiva molto utilizzata è l’elettroencefalografia (EEG) che misura il potenziale elettrico superficiale. Purtroppo, questa tecnica ha spesso risoluzioni limitate, perché il profilo di conduttività elettrica del cranio ne riduce la risoluzione spaziale.
Al momento, le tecniche standard per migliorare tale risoluzione sono l’elettroencefalogramma sub-cranico (ECoG) o intracerebrale (SEEG). Entrambe, però, sono strategie invasive che richiedono la trapanazione del cranio. Inoltre, danno informazioni solo su aree limitate del cervello, non permettendo quindi di avere una visione sinottica dell’attività cerebrale.
Il progetto del Politecnico di Torino
Il progetto CEREBRO* è stato sviluppato dal team di ricerca del Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni-DET del Politecnico di Torino, che comprende il Professor Francesco Paolo Andriulli (coordinatore), Giuseppe Vecchi e Danilo Demarchi.
CEREBRO propone di ottenere una modalità di lettura cerebrale nuova, che avrà risoluzioni comparabili all’ECoG e SSEG, ma non sarà invasiva e fornirà informazioni su tutto il mezzo cerebrale. Questo verrà ottenuto dotando l’EEG classica di uno strumento nuovo: il primo mezzo di contrasto sviluppato utilizzando tecniche innovative di microfluidica, nanoelettronica e scienza del calcolo ad alte prestazioni.
Il progetto di ricerca è stato portato avanti insieme ai partner internazionali Institut Mines-Télécom (Francia), Université de Bretagne Occidentale (Francia), G.Tec Medical Engineering Gmbh (Austria), École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Svizzera). Si spingerà fino a un livello di maturazione tecnologica (detto TRL) tra 4 e 6, per ottenere un primo prototipo funzionante.
La conoscenza sviluppata dal progetto CEREBRO ha il potenziale di migliorare le tecnologie di diagnostica medica per il cervello, contribuendo a una sostanziale crescita del settore dell’imaging diagnostico.
Un progetto dall'elevato potenziale
Il business collegato al neuroimaging ha una dimensione rilevante: 3 miliardi di euro/anno nel mondo, rapportati a 22.5 miliardi di euro/anno complessivi del settore dell’imaging biomedico. Il potenziale economico dalle applicazioni della ricerca di CEREBRO è quindi altissimo.
Il progetto, infatti, è stato finanziato dall’Unione Europea nell’ambito di un bando dello European Innovation Council chiamato “Pathfinder”. Il bando sostiene idee altamente innovative col potenziale di produrre innovazioni dirompenti nel mercato.
“Siamo grati allo European Innovation Council per aver creduto in questo progetto coordinato dal Politecnico", dichiara a nome del gruppo di ricerca il professor Andriulli , "Il dinamismo scientifico ed il prestigio dell’Ateneo hanno giocato un ruolo chiave nel formare una partnership internazionale con tutte le expertise chiave per garantire l’efficacia di questa azione”.
*CEREBRO - an electric Contrast medium for computationally intensive Electroencephalographies for high REsolution BRain imaging withOut skull trepanation – grant agreement n°101046748
