Neurotechnology and innovation in therapeutics
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
The Course aims at providing the novel techniques of neuroimaging,
pharmacological and non-pharmacological neuromodulation. By discussing the recent scientific literature, the Course aims at providing to students the tools for a critical vision of these techniques and to
identify the potential use of these methods for both experimental and clinical purposes.
pharmacological and non-pharmacological neuromodulation. By discussing the recent scientific literature, the Course aims at providing to students the tools for a critical vision of these techniques and to
identify the potential use of these methods for both experimental and clinical purposes.
Risultati apprendimento attesi
At the end of the Course, the students will achieve the following leaning outcomes:
1. Acquire knowledge regarding the methodological aspects of neuroimaging, the implants for
pharmacological brain delivery and the non-pharmacological techniques of neuromodulation.
2. Connect the processes of neural plasticity, networks, synapses to interpret which method of
neuromodulation could be more suitable.
3. Interpret, with an active attitude to the themes, the scientific literature in the field of neuroscience and
neuromodulation
1. Acquire knowledge regarding the methodological aspects of neuroimaging, the implants for
pharmacological brain delivery and the non-pharmacological techniques of neuromodulation.
2. Connect the processes of neural plasticity, networks, synapses to interpret which method of
neuromodulation could be more suitable.
3. Interpret, with an active attitude to the themes, the scientific literature in the field of neuroscience and
neuromodulation
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Programma
Il Corso si articolerà in tre parti, in accordo con gli obiettivi di apprendimento e i risultati di apprendimento attesi:
A) Discussione delle tecnologie farmacologiche innovative di neuromodulazione, introducendo queste tematiche:
-Dispositivi impiantabili per la somministrazione intratecale e intraparenchimale di composti farmacologici
-Impianti tecnologici per interrompere o superare la barriera emato-encefalica per la neuromodulazione
B) Presentazione e revisione critica delle tecniche di neuromodulazione non farmacologica e di neuroimaging. Verranno affrontati i seguenti contenuti:
-Fondamenti di stimolazione elettro-neuronale e inibizione ad alta frequenza della conduzione neuronale.
-Neuroimaging del cervello e delle aree periferiche neuronali I (elettroencefalografia, magnetoencefalografia).
-Neuroimaging del cervello e delle aree periferiche neuronali II (TC, risonanza magnetica strutturale/funzionale, PET).
-Dispositivi impiantabili e microstimolatori; Deep brain stimulation (DBS).
-Neuromodulazione non invasiva: rTMS e tDCS.
-Neuromodulazione periferica del nervo vago (stimolazione del nervo vago, "VNS").
C) Introduzione al concetto di genetica/epigenetica nelle neuroscienze e valutazione delle possibili traduzioni per la neuromodulazione:
-Principi di genetica/epigenetica in neurobiologia.
-Genetica ed epigenetica negli studi, per una traduzione clinica e terapeutica.
-Metodi per lo studio dell'epigenetica nelle neuroscienze "epigenetic neuroimaging".
Tutti questi contenuti scientifici saranno discussi: i) avvalendosi di esempi di applicabilità clinica diretta della neuromodulazione. ii) valutando il possibile valore aggiunto della neuromodulazione non farmacologica in aggiunta allo standard farmacologico di cura esistente per il trattamento delle malattie neuropsichiatriche e neurodegenerative.
Il Corso approfondirà questi aspetti in una modalità di discussione aperta, avvalendosi sia di studi/trial sperimentali che clinici pubblicati nel campo della neuromodulazione.
A) Discussione delle tecnologie farmacologiche innovative di neuromodulazione, introducendo queste tematiche:
-Dispositivi impiantabili per la somministrazione intratecale e intraparenchimale di composti farmacologici
-Impianti tecnologici per interrompere o superare la barriera emato-encefalica per la neuromodulazione
B) Presentazione e revisione critica delle tecniche di neuromodulazione non farmacologica e di neuroimaging. Verranno affrontati i seguenti contenuti:
-Fondamenti di stimolazione elettro-neuronale e inibizione ad alta frequenza della conduzione neuronale.
-Neuroimaging del cervello e delle aree periferiche neuronali I (elettroencefalografia, magnetoencefalografia).
-Neuroimaging del cervello e delle aree periferiche neuronali II (TC, risonanza magnetica strutturale/funzionale, PET).
-Dispositivi impiantabili e microstimolatori; Deep brain stimulation (DBS).
-Neuromodulazione non invasiva: rTMS e tDCS.
-Neuromodulazione periferica del nervo vago (stimolazione del nervo vago, "VNS").
C) Introduzione al concetto di genetica/epigenetica nelle neuroscienze e valutazione delle possibili traduzioni per la neuromodulazione:
-Principi di genetica/epigenetica in neurobiologia.
-Genetica ed epigenetica negli studi, per una traduzione clinica e terapeutica.
-Metodi per lo studio dell'epigenetica nelle neuroscienze "epigenetic neuroimaging".
Tutti questi contenuti scientifici saranno discussi: i) avvalendosi di esempi di applicabilità clinica diretta della neuromodulazione. ii) valutando il possibile valore aggiunto della neuromodulazione non farmacologica in aggiunta allo standard farmacologico di cura esistente per il trattamento delle malattie neuropsichiatriche e neurodegenerative.
Il Corso approfondirà questi aspetti in una modalità di discussione aperta, avvalendosi sia di studi/trial sperimentali che clinici pubblicati nel campo della neuromodulazione.
Prerequisiti
Per affrontare gli argomenti di questo Corso, si richiede una conoscenza minima dei principi fondamentali di genetica, neurobiologia cellulare, farmacologia delle neuroscienze. Infine, si consiglia vivamente una buona o ottimale padronanza dell'inglese scientifico, sia come scritto, che come letto e parlato.
Metodi didattici
Il Corso sarà strutturato in lezioni frontali con l'utilizzo di diapositive PowerPoint.
La presentazione di un argomento di neurotecnologia/neuromodulazione sarà strutturata come una tavola rotonda tra gli studenti per quanto riguarda gli articoli pubblicati (sia come studio sperimentale che come sperimentazione clinica), al fine di stimolare discussioni interattive riguardanti aspetti scientifici, tecnici, clinici ed etici.
La presentazione di un argomento di neurotecnologia/neuromodulazione sarà strutturata come una tavola rotonda tra gli studenti per quanto riguarda gli articoli pubblicati (sia come studio sperimentale che come sperimentazione clinica), al fine di stimolare discussioni interattive riguardanti aspetti scientifici, tecnici, clinici ed etici.
Materiale di riferimento
a) "Neuromodulation: Comprehensive Textbook of Principles, Technologies, and Therapies ", Ed. II, Krames ES, Peckham PH,
Rezai AR. ISBN: 978-0128053539, 2018 Academic Press;
b) "Neuropsicologia Cognitiva" Martin NG, Balconi M. ISBN: 9788871929422, 2013 Editore Pearson;
c) "Neuroimaging per lo studio del cervello umano" Sacco K. ISBN: 9788879477208, 2020 Editore Idelson Gnocchi;
d) "Farmacologia - Principi di base e applicazioni terapeutiche, V Ed." Rossi F, Cuomo V, Riccardi C. ISBN: 9788855321778, 2023 Edizioni Minerva Medica S.p.A. Corso Bramante, 83/85 - 10126 Torino;
Oltre a questi riferimenti di base, il Corso si avvarrà significativamente di questi strumenti:
a) le slide del Corso, che saranno costantemente caricate sulla piattaforma MyAriel dedicata;
a) articoli scientifici, che saranno disponibili online utilizzando le credenziali personali per l'accesso alla biblioteca online dell'Università degli Studi di Milano;
b) note personali, link a siti web e documenti selezionati. Estratti dei principali concetti, riferimenti bibliografici,
Verranno inoltre forniti video, link a siti web e altre eventuali informazioni presentate da slide durante le lezioni
sviluppo del Corso.
Rezai AR. ISBN: 978-0128053539, 2018 Academic Press;
b) "Neuropsicologia Cognitiva" Martin NG, Balconi M. ISBN: 9788871929422, 2013 Editore Pearson;
c) "Neuroimaging per lo studio del cervello umano" Sacco K. ISBN: 9788879477208, 2020 Editore Idelson Gnocchi;
d) "Farmacologia - Principi di base e applicazioni terapeutiche, V Ed." Rossi F, Cuomo V, Riccardi C. ISBN: 9788855321778, 2023 Edizioni Minerva Medica S.p.A. Corso Bramante, 83/85 - 10126 Torino;
Oltre a questi riferimenti di base, il Corso si avvarrà significativamente di questi strumenti:
a) le slide del Corso, che saranno costantemente caricate sulla piattaforma MyAriel dedicata;
a) articoli scientifici, che saranno disponibili online utilizzando le credenziali personali per l'accesso alla biblioteca online dell'Università degli Studi di Milano;
b) note personali, link a siti web e documenti selezionati. Estratti dei principali concetti, riferimenti bibliografici,
Verranno inoltre forniti video, link a siti web e altre eventuali informazioni presentate da slide durante le lezioni
sviluppo del Corso.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Le competenze acquisite e sviluppate durante il Corso saranno valutate mediante un esame finale secondo la seguente organizzazione:
A) PRESENTAZIONE DI UN ARGOMENTO DI NEUROTECNOLOGIA/NEUROMODULAZIONE. Ogni studente presenterà, sotto forma di presentazione PowerPoint e come tavole rotonde aperte con i colleghi, un singolo studio sperimentale/clinico oppure una revisione di letteratura su un tema di interesse di neurotecnologia/neuromodulazione.
VALUTAZIONE DURANTE LA PRESENTAZIONE DEL TEMA:
La presentazione sarà valutata in base a questi criteri:
1) Comprendere il razionale, il disegno, gli output scientifici e gli esiti clinici dello studio;
2) Dimostrare una visione critica dell'argomento in relazione alle conoscenze acquisite dalle lezioni frontali;
3) Stimolare la discussione interattiva con i colleghi.
La presentazione sarà valutata con un punteggio massimo di 3 punti.
B) ESAME ORALE. L'esame verificherà le conoscenze e i risultati appresi ottenuti dalle lezioni.
L'esame orale è superato se lo studente raggiunge un punteggio minimo di 18. Il voto finale dell'esame comprenderà i punti dalla presentazione dell'argomento (fino a 3).
È obbligatoria l'iscrizione all'esame attraverso la piattaforma UNIMIA entro le date prestabilite per ciascun esame.
VALUTAZIONE DELLE CONOSCENZE E DELLE COMPETENZE DURANTE L'ESAME ORALE: L'esame orale valuterà le seguenti conoscenze e competenze: 1) Acquisire le principali tecnologie innovative per la neuromodulazione; 2) Dimostrare un approccio critico alla comprensione, discussione e applicabilità delle diverse tecniche di neuromodulazione; 3) Valutare criticamente gli aspetti traslazionali e le conseguenze etiche nella pratica clinica e nella ricerca.
A) PRESENTAZIONE DI UN ARGOMENTO DI NEUROTECNOLOGIA/NEUROMODULAZIONE. Ogni studente presenterà, sotto forma di presentazione PowerPoint e come tavole rotonde aperte con i colleghi, un singolo studio sperimentale/clinico oppure una revisione di letteratura su un tema di interesse di neurotecnologia/neuromodulazione.
VALUTAZIONE DURANTE LA PRESENTAZIONE DEL TEMA:
La presentazione sarà valutata in base a questi criteri:
1) Comprendere il razionale, il disegno, gli output scientifici e gli esiti clinici dello studio;
2) Dimostrare una visione critica dell'argomento in relazione alle conoscenze acquisite dalle lezioni frontali;
3) Stimolare la discussione interattiva con i colleghi.
La presentazione sarà valutata con un punteggio massimo di 3 punti.
B) ESAME ORALE. L'esame verificherà le conoscenze e i risultati appresi ottenuti dalle lezioni.
L'esame orale è superato se lo studente raggiunge un punteggio minimo di 18. Il voto finale dell'esame comprenderà i punti dalla presentazione dell'argomento (fino a 3).
È obbligatoria l'iscrizione all'esame attraverso la piattaforma UNIMIA entro le date prestabilite per ciascun esame.
VALUTAZIONE DELLE CONOSCENZE E DELLE COMPETENZE DURANTE L'ESAME ORALE: L'esame orale valuterà le seguenti conoscenze e competenze: 1) Acquisire le principali tecnologie innovative per la neuromodulazione; 2) Dimostrare un approccio critico alla comprensione, discussione e applicabilità delle diverse tecniche di neuromodulazione; 3) Valutare criticamente gli aspetti traslazionali e le conseguenze etiche nella pratica clinica e nella ricerca.
Docente/i
Ricevimento:
previo appuntamento via mail
Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari "Rodolfo Paoletti", via Balzaretti 9, 20133, Milano