Laboratorio di Brain Connectivity

Responsabile scientifico Fabrizio Vecchio

Responsabile:

Fabrizio Vecchio, Ph D

 

Staff

Francesca Miraglia, Ph D

Francesca Alù, TNFP

Fabrizio Vecchio, PH D

 

Tecnologie e

Metodiche di

Laboratorio

Valutazione dei network cerebrali per lo studio della connettività funzionale (dati elettroencefalografici EEG ad alta risoluzione), strutturale (dati di risonanza magnetica MRI) ed effettiva (EEG-TMS neuronavigata, cioè con coil posizionato tramite neuronavigazione). Implementazione di protocolli di stimolazione non invasiva (NIBS) con metodiche di TMS, rTMS, tACS, tDCS. Studio della modulazione cerebrale nelle patologie neurodegenerative e non, e nel trattamento terapeutico e di riabilitazione motoria o cognitiva.

 

Interessi di

Ricerca

L’attività del laboratorio di Brain Connectivity è stata incentrata sull’implementazione e lo sviluppo di protocolli di analisi dei dati cerebrali tramite innovative tecniche di teoria dei grafi al fine di permettere una migliore e più precoce diagnosi di alcuni tipi di patologie neurodegenerative e non, e per permettere di individuare correlati neurologici nell’ambito di eventi traumatici come ictus e crisi epilettiche.

In particolare, i nostri studi sono stati pubblicati su riviste scientifiche internazionali, ed hanno avuto lo scopo di descrivere le modulazioni dei network cerebrali dovute all’invecchiamento fisiologico e patologico (come nell’Alzheimer), alle differenze sessuali, a compiti semplici come l’apertura e chiusura degli occhi. Inoltre tali studi sono stati arricchiti con analisi di correlazioni tra parametri di connettività e dati strutturali estratti tramite metodiche MRI, EEG-TMS, nonché alla applicazione ad altre patologie come l’epilessia e la sclerosi multipla.

 

 Pubblicazioni

 

 

–  Vecchio F, Miraglia F, Quaranta D, Lacidogna G, Marra C, Rossini PM. Learning Processes and Brain Connectivity in A Cognitive-Motor Task in Neurodegeneration: Evidence from EEG Network Analysis. J Alzheimers Dis. 2018;66(2):471-481. doi: 10.3233/JAD-180342.

–  Miraglia F, Vecchio F, Rossini PM. Brain electroencephalographic segregation as a biomarker of learning. Neural Netw. 2018 Oct;106:168-174. doi: 10.1016/j.neunet.2018.07.005. Epub 2018 Jul 19.

–  Vecchio F, Miraglia F, Iberite F, Lacidogna G, Guglielmi V, Marra C, Pasqualetti P, Tiziano FD, Rossini PM. Sustainable method for Alzheimer dementia prediction in mild cognitive impairment: Electroencephalographic connectivity and graph theory combined with apolipoprotein E. Ann Neurol. 2018 Aug;84(2):302-314. doi: 10.1002/ana.25289. Epub 2018 Aug 25. 

–  Vecchio F, Miraglia F, Rossini PM. Tracking Neuronal Connectivity from Electric Brain Signals to Predict Performance. Neuroscientist. 2019 Feb;25(1):86-93. doi: 10.1177/1073858418776891. Epub 2018 May 20.

–  Vecchio F, Di Iorio R, Miraglia F, Granata G, Romanello R, Bramanti P, Rossini PM. Transcranial direct current stimulation generates a transient increase of small-world in brain connectivity: an EEG graph theoretical analysis. Exp Brain Res. 2018 Apr;236(4):1117-1127. doi: 10.1007/s00221-018-5200-z. Epub 2018 Feb 13.

–  Caliandro P, Reale G, Vecchio F, Iacovelli C, Miraglia F, Masi G, Rossini PM.  Defining a functional network homeostasis after stroke: EEG-based approach is complementary to functional MRI. Brain. 2017 Dec 1;140(12):e71. doi: 10.1093/brain/awx271.

 

–  Vecchio F, Miraglia F, Gorgoni M, Ferrara M, Iberite F, Bramanti P, De Gennaro L, Rossini PM. Cortical connectivity modulation during sleep onset: A study via graph theory on EEG data. Hum Brain Mapp. 2017 Nov;38(11):5456-5464. doi: 10.1002/hbm.23736. Epub 2017 Jul 26.

–  Ferreri F, Vecchio F, Guerra A, Miraglia F, Ponzo D, Vollero L, Iannello G, Maatta S, Mervaala E, Rossini PM, Di Lazzaro V. Age related differences in functional synchronization of EEG activity as evaluated by means of TMS-EEG coregistrations. Neurosci Lett. 2017 Apr 24;647:141-146. doi: 10.1016/j.neulet.2017.03.021. Epub 2017 Mar 18.

–  Vecchio F, Miraglia F, Romano A, Bramanti P, Rossini PM. Small world brain network characteristics during EEG Holter recording of a stroke event. Clin Neurophysiol. 2017 Jan;128(1):1-3. doi: 10.1016/j.clinph.2016.10.090. Epub 2016

–  Miraglia F, Vecchio F, Rossini PM. Searching for signs of aging and dementia in EEG through network analysis. Behav Brain Res. 2017 Jan 15;317:292-300. doi: 10.1016/j.bbr.2016.09.057. Epub 2016 Sep 28. Review.

–  Rossini PM, Di Iorio R, Granata G, Miraglia F, Vecchio F. From Mild Cognitive Impairment to Alzheimer's Disease: A New Perspective in the "Land" of Human Brain Reactivity and Connectivity. J Alzheimers Dis. 2016 Jul 14;53(4):1389-93. doi: 10.3233/JAD-160482.

–  Vecchio F, Miraglia F, Vollono C, Fuggetta F, Bramanti P, Cioni B, Rossini PM. Pre-seizure architecture of the local connections of the epileptic focus examined via graph-theory. Clin Neurophysiol. 2016 Oct;127(10):3252-8. doi: 10.1016/j.clinph.2016.07.006. Epub 2016 Aug 2.

–  Caliandro P, Vecchio F, Miraglia F, Reale G, Della Marca G, La Torre G, Lacidogna G, Iacovelli C, Padua L, Bramanti P, Rossini PM. Small-World Characteristics of Cortical Connectivity Changes in Acute Stroke. Neurorehabil Neural Repair. 2017 Jan;31(1):81-94. Epub 2016 Aug 10.

–  Vecchio F, Miraglia F, Porcaro C, Cottone C, Cancelli A, Rossini PM, Tecchio F. Electroencephalography-Derived Sensory and Motor Network Topology in Multiple Sclerosis Fatigue. Neurorehabil Neural Repair. 2017 Jan;31(1):56-64. Epub 2016 Jul 1.

–  Tecchio F, Vecchio F, Ventriglia M, Porcaro C, Miraglia F, Siotto M, Rossini PM, Rongioletti M, Squitti R. Non-Ceruloplasmin Copper Distinguishes A Distinct Subtype of Alzheimer's Disease: A Study of EEG-Derived Brain Activity. Curr Alzheimer Res. 2016;13(12):1374-1384.

–  Vecchio F, Miraglia F, Piludu F, Granata G, Romanello R, Caulo M, Onofrj V, Bramanti P, Colosimo C, Rossini PM. "Small World" architecture in brain connectivity and hippocampal volume in Alzheimer's disease: a study via graph theory from EEG data. Brain Imaging Behav. 2017 Apr;11(2):473-485. doi: 10.1007/s11682-016-9528-3.

–  Oddo CM, Raspopovic S, Artoni F, Mazzoni A, Spigler G, Petrini F, Giambattistelli F, Vecchio F, Miraglia F, Zollo L, Di Pino G, Camboni D, Carrozza MC, Guglielmelli E, Rossini PM, Faraguna U, Micera S. Intraneural stimulation elicits discrimination of textural features by artificial fingertip in intact and amputee humans. Elife. 2016 Mar 8;5:e09148. doi: 10.7554/eLife.09148.

–  Vecchio F, Pellicciari MC, Miraglia F, Brignani D, Miniussi C, Rossini PM. Effects of transcranial direct current stimulation on the functional coupling of the sensorimotor cortical network. Neuroimage. 2016 Oct 15;140:50-6. doi:10.1016/j.neuroimage.2016.01.051. Epub 2016 Jan 28.

–  Vecchio F, Miraglia F, Quaranta D, Granata G, Romanello R, Marra C, Bramanti P, Rossini PM. Cortical connectivity and memory performance in cognitive decline: A study via graph theory from EEG data. Neuroscience. 2016 Mar 1;316:143-50. doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.12.036. Epub 2015 Dec 24.

–  Miraglia F, Vecchio F, Bramanti P, Rossini PM. EEG characteristics in "eyes-open" versus "eyes-closed" conditions: Small-world network architecture in healthy aging and age-related brain degeneration. Clin Neurophysiol. 2016 Feb;127(2):1261-1268. doi: 10.1016/j.clinph.2015.07.040. Epub 2015 Sep 25.

–  Miraglia F, Vecchio F, Bramanti P, Rossini PM. Small-worldness characteristics and its gender relation in specific hemispheric networks. Neuroscience. 2015 Dec 3;310:1-11. doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.09.028. Epub 2015 Sep 15.

–  Vecchio F, Miraglia F, Curcio G, Altavilla R, Scrascia F, Giambattistelli F, Quattrocchi CC, Bramanti P, Vernieri F, Rossini PM. Cortical brain connectivity evaluated by graph theory in dementia: a correlation study between functional and structural data. J Alzheimers Dis. 2015;45(3):745-56. doi: 10.3233/JAD-142484.

–  Vecchio F, Miraglia F, Curcio G, Della Marca G, Vollono C, Mazzucchi E, Bramanti P, Rossini PM. Cortical connectivity in fronto-temporal focal epilepsy from EEG analysis: A study via graph theory. Clin Neurophysiol. 2015 Jun;126(6):1108-1116. doi: 10.1016/j.clinph.2014.09.019. Epub 2014 Oct 2.

–  Vecchio F, Miraglia F, Valeriani L, Scarpellini MG, Bramanti P, Mecarelli O, Rossini PM. Cortical Brain Connectivity and B-Type Natriuretic Peptide in Patients With Congestive Heart Failure. Clin EEG Neurosci. 2015 Jul;46(3):224-9. doi: 10.1177/1550059414529765. Epub 2014 Jul 3.

–  Vecchio F, Miraglia F, Bramanti P, Rossini PM. Human brain networks in physiological aging: a graph theoretical analysis of cortical connectivity from EEG data. J Alzheimers Dis. 2014;41(4):1239-49. doi: 10.3233/JAD-140090 

–  Vecchio F, Lacidogna G, Miraglia F, Bramanti P, Ferreri F, Rossini PM. Prestimulus interhemispheric coupling of brain rhythms predicts cognitive-motor performance in healthy humans. J Cogn Neurosci. 2014 Sep;26(9):1883-90. doi: 10.1162/jocn_a_00615. Epub 2014 Mar 25. 

- Vecchio F, Miraglia F, Marra C, Quaranta D, Vita MG, Bramanti P, Rossini PM. Human brain networks in cognitive decline: a graph theoretical analysis of cortical connectivity from EEG data. J Alzheimers Dis. 2014;41(1):113-27. doi: 10.3233/JAD-132087.