Le neuroscienze, per il loro carattere intrinsecamente interdisciplinare e intersettoriale, possono raggiungere risultati eccellenti solo se le migliori risorse scientifiche e culturali presenti negli atenei e centri di ricerca del nostro Paese in maniera diffusa sono messe in rete. Solo attraverso questa stretta collaborazione sarà possibile formare nuove generazioni di ricercatori che possano contribuire all'avanzamento del nostro Paese e siano competitivi a livello internazionale. La costituzione di un Dottorato Nazionale in Neuroscience rappresenta una tappa essenziale nel processo di innovazione della formazione postlaurea.

I dottorandi si troveranno inseriti in ambienti scientificamente stimolanti dove, oltre alla didattica curriculare e alla ricerca dei laboratori di riferimento, potranno partecipare a journal club e a seminari e conferenze di relatori esterni. Saranno approfonditi aspetti relativi a:

1. l'approfondimento della letteratura di riferimento;
2. disegno sperimentale;
3. tecniche necessarie alla conduzione degli esperimenti;
4. metodi di analisi statistica dei dati raccolti;
5. stesura di articoli scientifici in tutte le sue parti.

Poiché la platea dei potenziali dottorandi è internazionale, la lingua in cui si svolgono le attività curriculari deve essere l'inglese.

Tra gli obiettivi fondamentali:

• promuovere una forte interdisciplinarietà tra i vari ambiti delle Neuroscienze;
• promuovere le collaborazioni nazionali ed internazionali volte ad acquisire capacità di lavoro in ambiti diversi tra loro;
• costruire una rete nazionale fra Atenei ed Enti di ricerca che operano nei vari ambiti delle neuroscienze con l'obiettivo di creare le sinergie necessarie al suo studio;
• promuovere la collaborazione in gruppi di ricerca, fino ad acquisire la capacità di coordinare progetti complessi e competitivi;
• stimolare ricerca innovativa basata su metodologie avanzate e nuove tecnologie.
   

PhD Curricula

Cognitive and Behavioural Neuroscience:

La mission del curriculum in Neuroscienze Cognitive ha come finalità la formazione teorica e metodologica in ambiti di ricerca prevalentemente cognitivi quali la percezione, il linguaggio, la memoria, l'attenzione, l'azione, il decision making e l'intelligenza. Il curriculum si estende allo studio dei deficit delle funzioni cognitive e può avere delle cadute traslazionali. Inoltre, per completezza, lo studio delle funzioni cognitive viene affrontato anche nell'interazione con costrutti non cognitivi quali, per esempio, emozioni, personalità e motivazione.

Questo curriculum è caratterizzato da un approccio fortemente interdisciplinare che, in quanto tale, si avvale di modelli e metodi derivati principalmente dalla psicologia sperimentale, dalla medicina, dalla linguistica ma anche dalle STEM.

La formazione erogata da questo curriculum oltre a una componente teorica ne offre una rilevante in ambito pratico. La ricerca nelle neuroscienze cognitive si realizza principalmente nell'ambito di laboratori dove vengono testati partecipanti umani utilizzando varie tecniche di indagine non invasive. Le attrezzature più comunemente utilizzate nella ricerca delle neuroscienze cognitive sono l'EEG, la TMS, la tDCS, l'eye tracker e la risonanza magnetica. Questo consente agli studenti che scelgono questo curriculum di essere esposti a un ampio spettro di argomenti e metodologie, molte delle quali possono essere utilizzate nella ricerca anche in altri ambiti.

L'offerta didattica comprende tre tipi di corsi:

1. teorici, sui vari ambiti delle neuroscienze cognitive (percezione, linguaggio, etc e loro deficit),
2. metodologico (statistica, coding, teoria );
3. pratico relativo all'utilizzo di attrezzature.

Altre competenze quali la scrittura scientifica, elementi di etica della ricerca e open data science saranno condivisi con tutti i curricula.
 

Neuroscience and Humanities:

Nelle ultime tre decadi, imponenti sviluppi tecnologici e concettuali hanno portato le neuroscienze dei sistemi complessi - ambito di studio già multidisciplinare nei suoi rapporti con la matematica, l'informatica, la fisica, la chimica - ad affrontare temi classicamente di pertinenza di discipline dalla consolidata appartenenza al campo delle scienze umane. Quella che in origine può essere sembrata una pura tendenza culturale ha dato origine a veri e propri ambiti di ricerca e didattica. Esempi di questo importante processo di sviluppo culturale è il campo della neuro-estetica inteso come analisi dei processi cerebrali coinvolti nella produzione e nella fruizione dell'esperienza creativa artistica e scientifica. Dalla comprensione dei processi fondamentali della plasticità e della memoria si è giunti alla neuro-pedagogia interessata allo sviluppo di programmi didattici ispirati dai processi cerebrali che conducono ai comportamenti dell'imparare. Lo studio della decisione, individuale e sociale, nell'ambito della moralità ha portato allo sviluppo di campi come la neuro-economia, e il neuro-diritto, ispirando esperienze applicative innovative che hanno cambiato le discipline di partenza (si pensi ad esempio alla neuroleadership e alla neuropolitica intese come studio dei processi neurali che determinano le caratteristiche di chi è al comando di una azienda come di un partito politico o di un gruppo religioso). L'aspirazione ad indagare in chiave cerebrale saperi ancora più vasti sta ispirando ambiti quali la neurofilosofia e la neuroetica così come la neuro-letteratura e la neuro-poesia. Nonostante la criticata ipersemplificazione del prefisso neuro con cui sono indicati, questi domini di ricerca promettono di estendere grandemente la comprensione della natura umana non tanto e non solo in relazione ai singoli individui ma alle caratteristiche inerentemente sociali di ciascuno di essi.
 

Preclinical and Translational Neuroscience:

Il programma di questo curriculum è centrato sulla necessità di favorire il trasferimento verso la clinica di conoscenze neuroscientifiche acquisite in laboratorio, con un approccio traslazionale. Gli studenti di dottorato acquisiranno competenze specifiche per colmare il divario fra il design, l'esecuzione e l'interpretazione di esperimenti su modelli cellulari, animali o umani e le sfide della medicina sperimentale, in particolare nel campo della neuroriabilitazione e dello sviluppo dei farmaci.

Tutte le attività si baseranno sull'utilizzo di metodologie innovative di analisi dei dati, dalla elettrofisiologia al neuroimaging, dalla neuropsicologia a tecniche sperimentali per lo studio dei meccanismi cellulari e molecolari sottostanti a varie funzioni e disturbi del sistema nervoso centrale.

Temi strategici sono: neuroscienze precliniche (meccanismi genetici e molecolari delle patologie neuro-psichiatriche); neuroscienze cliniche (neurologia, psichiatria, neuroriabilitazione, sia dell'organismo adulto sia per disturbi del neurosviluppo); strumenti e metodi per l'analisi della connettività cerebrale normale e patologica; progettazione e sviluppo di hardware e software per la registrazione e la modulazione non invasiva di attività cerebrali; identificazione di biomarkers per malattie neuro-psichiatriche; studio del gut-brain-axis identificazione di nuovi target farmacologici per malattie neuro-psichiatriche; computational modeling; machine learning; optogenetica, chemiogenetica; progettazione di trials clinici; neuroscienze digitali, con focus su telemedicina, teleriabilitazione e sviluppo di applicazioni di serious games per la diagnosi e il training cognitivo; aspetti etici. Discipline di base come fisiologia, farmacologia, neurologia, epidemiologia, statistica, genetica, neuroinformatica saranno parte dell'insegnamento nel curriculum. Sono previste attività pratiche partecipazione a seminari, journal club, presentazione di report e di risultati di ricerche.
 

Computational and System Neuroscience:

La neuroscienza computazionale mira a progettare e utilizzare metodi quantitativi in neurofisiologia e neurobiologia. Lo sviluppo di questi metodi ha permesso di aumentare significativamente la nostra comprensione del funzionamento del sistema nervoso e sta chiaramente diventando vitale per la comunità delle neuroscienze. Ampliare la formazione nell'applicazione dei metodi computazionali ai problemi delle neuroscienze è un'esigenza ampiamente riconosciuta.

Gli studenti reclutati in questo curriculum impareranno a sviluppare modelli matematici e simulazioni al computer per diversi obiettivi neuroscientifici. I modelli saranno utilizzati (1) per la scienza di base: per comprendere meglio lo sviluppo e le funzioni del sistema nervoso in diversi modelli animali e (2) per la scienza traslazionale: per sviluppare dispositivi medici indossabili e impiantabili ("neurotecnologie") per ripristinare e riparare i sistemi nervosi compromessi a causa di disturbi neurologici o lesioni traumatiche. Questo curriculum fornirà competenze orizzontali utilizzabili anche negli altri curricula della scuola di dottorato.

In particolare, i modelli saranno basati sulla biofisica, sull'apprendimento automatico, sull'elaborazione avanzata dei segnali e affronteranno il problema neuroscientifico a diversi livelli.

Gli studenti saranno inoltre esposti a tecniche empiriche in neuroscienze e neurofisiologia per rafforzare le proprie capacità e consentire loro di validare sperimentalmente i propri modelli.