FWO Sabbatical Prof. Daniele Marinazzo

Grootschalige niet-invasieve neuroimaging is gebaseerd op geavanceerde gegevensanalyse en statistieken. Op hun beurt bieden nieuwe gegevens en experimenten een benchmark en validatie van bestaande methoden, evenals motivatie voor nieuwe methoden en theorieën. Mijn sabbatical leave gaat in deze dubbele richting, bij een instelling die het best geplaatst is om deze synergie te versterken. Ik zal me voornamelijk concentreren op hersenoscillaties.
Een manier om de functie (of slecht functioneren) van de hersenen te onderzoeken, is door er golven in te maken, waarbij oscillaties worden opgewekt op bepaalde frequenties met specifieke stimuli. De standaardmanier om deze golven te bestuderen is door het hersenritme te vergelijken met een aantal wiskundig geïdealiseerde kenmerken, perfecte oscillaties die sinussen en cosinussen worden genoemd. Hoewel deze benadering krachtig en elegant is, bestaat het risico dat sommige oscillerende eigenschappen worden gemist of verkeerd geïnterpreteerd, met name in de aanwezigheid van niet-oscillerende activiteit (die er altijd is), en van "onregelmatige" golfvormvormen. Ik ben van plan om niet-oscillerende activiteit te detecteren en de vorm van oscillaties te kwantificeren, en al deze informatie samen te gebruiken om geïnduceerde hersengolven beter te karakteriseren.
Het tweede doel is om eigenschappen van deze oscillaties (amplitude, frequentie, vorm), die weliswaar interessant blijven, gegevenskenmerken te koppelen aan neurofysiologische parameters. Ik zal een reeks biologisch realistische modellen ontwikkelen die het mogelijk maken modulaties en generatie van hersengolven vast te pinnen op grootheden zoals synaptische verbindingen, excitatie en remming tussen neuronale populaties.
Een ander aandachtspunt van de sabbatical is de toepassing van methoden die ik al heb voorgesteld en gevalideerd, op specifieke klinische settings. De eerste is het ophalen van de hemodynamische responsfunctie uit fMRI-gegevens in rusttoestand, die ik zal testen op gegevens van neurologische patiënten, in het bijzonder patiënten met een beroerte, bij wie de hemodynamische respons abnormaal is.
De tweede bestaat uit de verkenning van spiersynergieën (gewrichtsactivering) in gecontroleerde revalidatie-experimenten.