Più attenzione per i nostri alberi
"La civiltà di un popolo si giudica (anche) da come si prende cura dei suoi alberi". E' con queste parole che si conclude l'intervento del "Gruppo Verde", composto da docenti e ricercatori del dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali dell'Università di Pisa. Al centro dell'attenzione dunque il patrimonio naturale urbano, una risorsa per il benessere dei cittadini che però va gestito e manutenuto affinché non si trasformi in un pericolo, come successo, ad esempio, durante l'episodio di eccezionale maltempo avvenuto all'inizio di marzo. Ecco quindi una riflessione che vuole coinvolgere scienziati, ma anche amministratori e opinione pubblica. Perché l'idea, apparentemente semplice, ma in realtà complessa - come sostiene il "Gruppo Verde" - è quella di fare "più attenzione per i nostri alberi, piuttosto che doversi ritrovare improvvisamente a fare attenzione agli alberi (che cadono!)".
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La recentissima ondata di maltempo e, in particolare, la disastrosa 'bufera' della notte di giovedì 5 marzo impongono alcune riflessioni in merito alla considerazione che la nostra collettività (sia il fronte pubblico che quello privato) riserva al patrimonio arboreo urbano ed extraurbano. Soprattutto si fa riferimento agli alberi presenti in parchi, giardini e viali.
Sono ormai di dominio pubblico e ampiamente descritti dai mass media gli effetti devastanti dell'episodio, che ha provocato in Toscana la caduta di migliaia (forse decine di migliaia) di alberi (in particolare pini, ma non solo: sono crollati o si sono spezzati cipressi, lecci, mimose, olivi, palme, ecc.), ha sconvolto il paesaggio urbano di numerosissime località (si pensi a Forte dei Marmi, al Parco della Versiliana e alle Cascine, al viale di Bolgheri), inflitto danni enormi, oltre che all'agricoltura e all'industria, anche a centinaia di edifici pubblici e privati e ad altri beni (es. veicoli), comportato disagi infiniti ai cittadini e alle famiglie (ritardi nei trasporti, chiusura delle scuole, interruzioni dei servizi, ecc.) e causato rischi incredibili per l'incolumità delle persone. Il bilancio in termini di perdita di vite umane o di lesioni è stato incredibilmente modesto, ma soltanto perché l'episodio è avvenuto nel cuore della notte. Per anni saranno evidenti le conseguenze, anche in virtù del fatto che stanno per innescarsi cruenti dispute legali per il risarcimento dei danni patiti dai singoli, molte delle quali vedranno coinvolte le compagnie di assicurazione così come altrettante non vedranno mai una conclusione certa alla luce della 'eccezionalità' e della 'imprevedibilità' dell'evento atmosferico.
Una prima domanda sorge spontanea: l'evento era veramente inimmaginabile? Sarebbe stato possibile limitarne gli effetti? La risposta è tutt'altro che semplice e richiede approcci multidisciplinari. Ci limitiamo in questa sede a ritenere effettivamente anomalo, o quanto meno inusuale, l'episodio (velocità del vento da nord-est), stanti le prime segnalazioni che fanno riferimento a raffiche di gran lunga superiori a 100-130 (150?) chilometri orari: indubbiamente una situazione fuori norma, della quale non si ha memoria, ma saranno i fisici dell'atmosfera a esprimere le loro valutazioni. Un vento particolarmente violento, dunque, ma è sufficiente questo a giustificare la strage di alberi che si è verificata? Sì, perché è proprio al crollo delle piante arboree che va ascritta la quasi totalità dei danni lamentati. Entrano in gioco, allora, altri fattori, quali, ad esempio, la scarsa tenuta degli apparati radicali, a seguito delle abbondanti piogge che negli ultimi mesi hanno interessato la nostra regione. Ma siamo sicuri che, anche in questo caso, non vi sia un contributo rilevante da parte dell'incuria e della carenza di attenzioni da parte dell'uomo nei confronti delle piante in fase sia di progettazione degli arredi verdi urbani sia di allevamento e gestione degli spazi a verde?
Occorre precisare che, verosimilmente, una frazione significativa degli alberi crollati si presentava in apparenti buone condizioni di salute e di manutenzione, per cui si potrebbe ipotizzare che soltanto l'eccezionalità del fenomeno abbia innescato le disastrose conseguenze di cui stiamo parlando. In realtà nella maggior parte dei casi di crollo di alberi 'in perfetta forma' è possibile evidenziare come le condizioni di accrescimento degli apparati radicali fossero fortemente compromesse dalla presenza di compattamento del suolo, di asfaltature soffocanti, dall'insufficiente volume di suolo per lo sviluppo delle radici (marciapiedi, cordoli, manufatti edili, ecc.) o dalla eccessiva vicinanza tra le piante stesse che hanno determinato la crescita di 'giganti dai piedi d'argilla' crollati (appunto) al primo soffio di vento un po' più forte.
In tantissimi altri casi, però, a fare le spese dell'evento eccezionale sono stati alberi già compromessi da situazioni sanitarie precarie e su cui i gestori del verde urbano e delle alberate stradali non hanno più trovato il tempo e le risorse per la loro cura. A questo proposito, è indispensabile riflettere sul fatto che non da ora, e per vari motivi (per lo più di natura economica), il patrimonio arboreo risulta trascurato, venendo meno le indispensabili operazioni colturali, a cominciare dalle potature e dai diradamenti delle alberate o degli aggregati arborei troppo fitti. Ma, più in generale, le Amministrazioni pubbliche tendono a considerare le piante solo come una (importante) voce di costo, senza riuscire a valutarne adeguatamente i (molteplici) benefici per il cittadino. Così, risulta difficile (magari con la 'complicità' involontaria del cosiddetto 'patto di stabilità') reperire risorse per programmare censimenti del verde, attività di monitoraggio delle condizioni di salute delle piante, interventi di manutenzione ordinaria e razionale, corsi di formazione e aggiornamento degli operatori. Si finisce con il limitarsi ad operazioni di pura emergenza, magari per rimuovere tronchi o branche crollati al suolo; spesso, addirittura, anche questi interventi vengono rimandati nel tempo fino a quando, fatalmente, non si verifica un evento eccezionale come quello del 5 marzo. Emblematica è la situazione del Viale D'Annunzio, a Pisa, della Via del Brennero, tra Pisa e San Giuliano, e dell'Aurelia a Madonna dell'Acqua, dove centinaia di platani secolari sono stati decimati dal 'cancro colorato' (malattia crittogamica che ha come principale, quasi esclusivo, vettore la motosega infetta che trasmette l'inoculo da un individuo infetto ad uno sano) e dove gli alberi morti sono stati lasciati per anni in sede, fino ad essere aggrediti da altri microrganismi e insetti e diventare fattore di grave rischio per l'incolumità del cittadino. Ci sono voluti interventi di somma urgenza (si era sfiorata la disgrazia) dei Vigili del Fuoco e della Protezione Civile per abbattere le piante morte (e pensare che questa operazione è obbligatoria per legge!).
Oggi il mondo della ricerca ha sviluppato tecniche di indagine ('diagnostica per immagini') ripetibili e riproducibili, capaci di valutare le condizioni interne del tronco e fornire indicazioni allo specialista se l'albero "abbia le carte in regola" per stare in piedi. Protocolli validati a livello internazionale consentono di formulare giudizi in forma strutturata e di mettere in evidenza gli interventi prioritari. Anche il settore della didattica universitaria ha raccolto queste opportunità e da tempo l'Università di Pisa eroga corsi finalizzati alla formazione di figure professionali competenti nel campo della progettazione e gestione del verde urbano e del paesaggio, esattamente quelle che possono indirizzare le Amministrazioni pubbliche e i privati nella scelta delle specie vegetali più idonee e dei piani di intervento razionali. E, sia chiaro, le piante non sono eterne e arriva anche il momento di abbatterle, a 'fine carriera'. In ambito urbano, fortemente antropizzato e fonte di incredibili stress per gli alberi che vi crescono, la vita media di un individuo arboreo risulterà sempre ridotta rispetto a quella di alberi cresciuti nel loro contesto biologico naturale: l'importante è che si prenda coscienza di queste limitazioni alla durata della vita di un albero in città e che ciò avvenga nell'ambito di programmi integrati di turn over periodico delle alberature e di riqualificazione ambientale. E' ciò che sta per avvenire a Castiglioncello, dove i ricercatori del dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali dell'Università di Pisa stanno coadiuvando i tecnici comunali in un complesso piano di interventi, sviluppato con il coinvolgimento diretto dei cittadini, e finalizzato a rimuovere i non pochi elementi di rischio presenti nella vetusta Pineta Marradi. Un intervento analogo è stato recentemente portato a termine nel Parco della Pace a Pontasserchio.
La civiltà di un popolo si giudica (anche) da come si prende cura dei suoi alberi e i nostri decisori pubblici dovrebbero dedicare maggiore attenzione a questi argomenti: ne va di mezzo anche la qualità della vita dei cittadini (e pure la loro incolumità!). In sintesi si potrebbe dire semplicemente che per una serena convivenza tra alberi e cittadini occorre avere 'più attenzione per i nostri alberi', piuttosto che doversi ritrovare improvvisamente a 'fare attenzione agli alberi (che cadono!)'.
"Gruppo Verde" del dipartimento di Scienze agrarie, alimentari e agro-ambientali dell'Università di Pisa
La Squadra Corse dell'Ateneo cerca collaboratori per la nuova stagione
L'E-Team, la Squadra Corse dell'Università di Pisa, lancia una campagna di recruitment per la prossima stagione agonistica. Il team, composto interamente da studenti, è in cerca di collaboratori per i settori di ingegneria dei veicoli, meccanica, elettronica, aerospaziale, chimica, informatica, gestionale, energetica, economia, grafica e web design, tutte nuove professionalità che andranno ad arricchire e rinnovare il gruppo già in piena attività per preparare la prossima competizione, la Formula SAE Italy, in programma l'11 settembre a Varano de' Melegari. E non solo, nei prossimi mesi la sfida sarà costruire una nuova monoposto, pronta per gareggiare nel 2016.
La Formula SAE è una competizione tra studenti universitari, organizzata dalla Society of Automotive Engineers (SAE), che prevede la progettazione e la produzione di un'auto da corsa a ruote scoperte, valutata durante gli eventi internazionali, tramite prove statiche e dinamiche, in base alle sue qualità di design e di efficienza ingegneristica.
L'idea alla base della Formula SAE è che un gruppo di studenti costituisca una start-up per realizzare un prototipo di auto da corsa che, rispettando un regolamento internazionale, vada a posizionarsi nel segmento di mercato dedicato a piloti non professionisti. Ogni team deve progettare, costruire, testare e promuovere il prototipo fino alla partecipazione agli eventi, nei quali viene valutato in otto tipologie di prove, che spaziano dalle performance pure, al design, alla presentazione del veicolo stesso. La monoposto di questa stagione – Kerub – sarà la prima nella storia del team pisano ad essere dotata di un pacchetto aerodinamico completo.
L'E-Team Squadra Corse è nata nel 2007 su iniziativa di un gruppo di studenti e dottorandi di Ingegneria, sotto la supervisione del professor Emilio Vitale e del professor Massimo Guiggiani, al tempo rispettivamente preside della facoltà di Ingegneria e presidente del corso di laurea in Ingegneria dei Veicoli Terrestri. Da allora, la Squadra Corse ha progettato ben sei vetture: ET1, ET2ev, ET3, ET4, ET5 e infine ET456 che ha gareggiato nelle competizioni di FSCzech 2013 e Varano de' Melegari nel 2014. Nella stagione 2013-14 è stata anche progettata la vettura E2T1, prima monoposto a propulsione elettrica dell'Ateneo pisano.
Il team ha avuto negli anni importanti risultati e riconoscimenti: nel 2010 si è distinto nelle competizioni di Formula Student Germany e di Formula SAE Italy, piazzandosi al 9° posto assoluto, 1° tra i team italiani, al Formula SAE Italy; nella gara di Formula Student Czech Republic 2013 è arrivato un buon piazzamento in terza posizione al Business Plan Presentation.
Dal 2014 è stato inserito nel piano di studi ufficiale di Ingegneria dei Veicoli l'esame a scelta "Laboratorio Formula Student", con cui viene riconosciuto il valore formativo della partecipazione all'attività, oltre a essere da sempre oggetto di tesi o tirocini.
Chi fosse interessato a fare un'esperienza nel mondo del motorsport diventando uno dei nuovi componenti dell'E-Team, può compilare l'apposito form sul sito www.eteamsquadracorse.it.
Inoltre, chi volesse seguire l'operato del team può visitare la pagina della squadra su Facebook, Twitter, Youtube e Instagram (eteamsquadracorse).
15 milioni di investimenti e 230 assunzioni
"Una manovra di ampio respiro e assai significativa sul piano degli investimenti, che, unita a quelle degli ultimi anni, proietta l'Ateneo di Pisa verso un futuro a tinte rosa, contribuendo a renderlo più competitivo a livello nazionale e internazionale". Con queste parole, il rettore Massimo Augello ha presentato alla comunità universitaria il completamento della manovra di bilancio dell'Università per il 2015, il cui iter si è concluso negli scorsi giorni, con un investimento aggiuntivo che complessivamente è di circa 15 milioni di euro.
La manovra ha al centro un corposo sostegno alle politiche del personale, attraverso l'assunzione di circa 230 unità tra docenti e tecnici-amministrativi, che vanno a sommarsi alle 320 già attivate negli ultimi anni. In particolare, nel giro di un anno saranno chiamati circa 50 professori ordinari, ulteriori 35 professori associati (in aggiunta ai circa 180 assunti da poco) e 55 ricercatori a tempo determinato, oltre a 60 assegnisti di ricerca. Sul fronte del personale amministrativo, tecnico e bibliotecario è prevista l'assunzione di 60 unità, in aggiunta alle 23 per le quali sono in corso le procedure selettive, e di 3 collaboratori ed esperti linguistici.
Oltre al personale, la "finanziaria" dell'Università di Pisa punta a migliorare le proprie performance nella didattica e nella ricerca e a incrementare la quantità e la qualità dei servizi offerti alla comunità accademica. Su questi fronti, contiene misure di sostegno alla ricerca attraverso bandi per finanziare progetti di Ateneo e l'acquisto di grandi attrezzature, di potenziamento delle attività di internazionalizzazione e di valorizzazione del patrimonio immobiliare. Tra gli obiettivi delle iniziative approvate, vi sono l'aggiornamento delle aule per la didattica, attraverso la dotazione di nuove tecnologie e il potenziamento della rete wireless, e la riorganizzazione del Sistema bibliotecario, in termini di maggior orario di apertura delle biblioteche e di più efficace funzionamento dei servizi integrativi. Con il progetto "Front-office e security", infine, si mira ad aumentare il livello delle informazioni agli utenti, accrescendo nello stesso tempo quello di sicurezza all'interno dell'Ateneo.
"In definitiva - ha concluso il rettore - questa manovra consolida e rafforza la logica espansiva con cui ci siamo mossi negli ultimi anni, in felice controtendenza rispetto a quanto avviene a livello di sistema universitario nazionale, puntando a investire sulle risorse umane e a sviluppare i settori per noi strategici. Non appare dunque azzardato sostenere che tale politica, tenuto conto dei continui tagli al finanziamento del sistema universitario, rende l'Università di Pisa un modello praticamente unico nell'attuale panorama accademico italiano e un esempio virtuoso nel più generale contesto del Paese".
Ne hanno parlato:
Tirreno Pisa
Nazione Pisa
Sole24Ore.com
PisaToday.it
PisaInformaFlash.it
TirrenoPisa.it
Sicurezza alimentare: più garanzie per i consumatori e meno burocrazia
Più sicurezza alimentare per i consumatori e meno adempimenti burocratici per le imprese. È questo l'obiettivo del protocollo di collaborazione fra Regione Toscana, Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e della Toscana, Università di Pisa e imprese. L'accordo è stato sottoscritto mercoledì 18 marzo nell'auditorium di Santa Apollonia a Firenze, nell'ambito di un convegno intitolato "La prevenzione collettiva: bilanci, riflessioni e prospettive", alla presenza dei due assessori della Regione Toscana, Luigi Marroni per la Sanità e Gianni Salvadori per l'Agroalimentare, del direttore dell'Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e della Toscana, Remo Rosati, del direttore del dipartimento di Scienze veterinarie dell'Università di Pisa, Daniela Gianfaldoni, e dei rappresentanti delle associazioni delle imprese del settore alimentare.
L'accordo, di durata biennale, prevede la realizzazione di progetti innovativi sul fronte dei sistemi di qualità, della tracciabilità dei prodotti e sul rapporto tra cibo, salute e sicurezza alimentare. Il piano di sviluppo promuoverà attività finalizzate a favorire la crescita delle realtà produttive presenti sul territorio regionale, la qualità del sistema toscano e la sua valorizzazione in ambito nazionale e internazionale, conciliando questi aspetti con la possibilità di raggiungere un maggiore livello di sicurezza alimentare e un minore aggravio di adempimenti a cui l'impresa è tenuta nell'esercizio delle sue attività.
Obiettivo del protocollo è anche quello di garantire la "tracciabilità sanitaria dei prodotti", ovvero documentare ai consumatori l'effettiva provenienza e tracciabilità sanitaria della filiera, attraverso un sistema di registrazioni sanitarie gestito dal sistema pubblico, a cui possono aderire, su base volontaria, produttori, trasformatori e dettaglianti. In sintesi, dunque, si tratta di un accordo di collaborazione finalizzato a coordinare tutte le attività di supporto al Sistema della sicurezza alimentare, attraverso un meccanismo che permetta di far diventare la sicurezza, grazie alla collaborazione fra imprese e sistema pubblico delle tutele sanitarie, il primo e più importante biglietto da visita per le imprese, garanzia dei prodotti verso il consumatore finale nei mercati di tutto il mondo.
"Grazie a questo importante accordo - ha commentato la professoressa Alessandra Guidi, docente di Igiene e tecnologia alimentare dell'Ateneo pisano, che si occupa di queste tematiche - il dipartimento di Scienze veterinarie dell'Università di Pisa è protagonista con azioni concrete in un ambito fondamentale per la salute dei cittadini come la sicurezza alimentare. Sono sicura che questo accordo possa rispondere in modo reale alle esigenze sia dei consumatori che delle imprese del settore agroalimentare, che necessitano di una semplificazione burocratica".
How to apply
Summer and Winter Schools are open to university students and young professionals.
Please note that certain Summer/Winter Schools require special conditions for the admission. Make sure you meet all the admission requirements before you submit your application to a Summer/Winter School.
Once you have found the Summer or Winter course you would like to attend, you are required to go through the following procedural steps:
1. REGISTRATION: connect to the Alice portal and register. Each step you need to take in order to complete your registration on Alice is widely outlined in the Summer/Winter School "How to apply" Tutorial available in the Attachments at the bottom of this webpage. Please read it carefully and follow the instructions step by step.
2. DOCUMENTS: after registration on the Alice portal, the system will give you a username and you will choose a password. Before proceeding to the next step, make sure you have the following documents:
• Identity Document (*PASSPORT in case you are a foreign student*)
• Enrolment Form (the Enrolment Form is available in the Attachments at the bottom of this webpage. You are due to fill in the form and SIGN IT TWICE, in both areas marked “Sign here”, as it is stated in the document itself; you will upload it on the portal when required)
• Curriculum Vitae
• Any other document which might be required by the Summer/Winter School you decided to enrol in (if that is the case, such documents will be specified on the Summer/Winter School webpage)
All the documents must be in pdf format, in order to upload them on the portal when required.
3. ENROLMENT: after the registration, you can enrol in the Summer/Winter School you would like to attend. The Enrolment Process is outlined in the Summer/Winter School "How to apply" Tutorial available in the Attachments at the bottom of this webpage.
Please read the instructions carefully and follow the outlined steps.
Please note that you are not required to have either an italian tax code or a residence permit to enrol in a Summer/Winter School.
Details about fees payment are specified on the Summer/Winter School webpage. Please read the information and instructions carefully before the payment.
Make sure to check if you need a Visa or Insurance. For further information about these subjects, visit the following webpage:
For any further question, please contact: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
Ateneo in lutto per la scomparsa del professor Roberto Sbrana
"Ho appreso con dolore la notizia della tragica scomparsa del professor Roberto Sbrana, cui mi legava una profonda amicizia e una grande stima - ha detto il rettore Massimo Augello -. Nel corso della carriera, il professor Sbrana ha dato un costante e significativo contributo alla vita della nostra Università, ricoprendo cariche di assoluto prestigio quale membro del Senato Accademico e del Nucleo di Valutazione. Anche per queste ragioni era stato insignito con l'Ordine del Cherubino. Ne ho un ricordo vivo durante gli anni della sua presidenza della facoltà di Economia e poi negli altri importanti ruoli ricoperti sia all'interno della stessa facoltà, che nell'attuale dipartimento di Economia e management".
"Grazie al suo equilibrio e alla sua stringente logica razionale - ha ricordato la professoressa Ada Carlesi, collega ma ancor più amica del professor Sbrana - Roberto era diventato un punto di riferimento fondamentale all'interno dell'ex facoltà di Economia e poi del nuovo dipartimento. La stessa sensibilità, umanità e disponibilità al dialogo e alla collaborazione che caratterizzavano i suoi rapporti con i colleghi e con gli amici, Roberto le ha sempre dimostrate anche nei rapporti con gli studenti, che lo apprezzavano e stimavano anche per la sua rara capacità di riuscire a trasmettere la straordinaria conoscenza che possedeva in modo semplice, ma non per questo meno rigoroso da un punto di vista scientifico."
Profilo accademico e scientifico del professor Roberto Sbrana
Il professor Roberto Sbrana è nato a Pisa nel maggio del 1948. Laureato in Economia e commercio all'Università di Pisa nel 1973, il professor Sbrana ha svolto l'intera carriera accademica all'interno dell'Ateneo, diventando nel 1989 professore ordinario di Economia e gestione delle imprese.
È stato preside della facoltà di Economia e membro del Senato accademico nel triennio accademico 1993/'94-1995-'96, e vicepreside nel quadriennio successivo. Il professor Sbrana è stato membro del Nucleo di valutazione dell'Ateneo dal 1996 al 2000 e membro del Senato accademico dal 2012 al 2014, nella composizione prevista dal nuovo Statuto dell'Università di Pisa, come rappresentante del proprio settore culturale.
Nell'ultimo periodo ha ricoperto la carica di direttore del dipartimento di Economia aziendale "Egidio Giannessi" tra 2011 e 2012 e quella di vice direttore del dipartimento di Economia e management tra 2013 e 2014. Il professor Roberto Sbrana ha presentato richiesta di dimissioni dal servizio a decorrere dal 31 dicembre del 2014.
Nel 1998 è stato insignito dell'Ordine del Cherubino.
L'importante attività scientifica del professor Roberto Sbrana si è concentrata, soprattutto negli ultimi anni, su ricerche di marketing in aziende commerciali, anche se i suoi interessi hanno spaziato su molte altre tematiche. Nel corso della carriera, il professor Sbrana ha pubblicato numerosi contributi concernenti in particolare il sistema distributivo italiano e l'economia delle piccole e medie imprese.
Neural and behavioral correlates of extended training during sleep deprivation in humans
Sleep is necessary to maintain brain functional efficiency, as shown by the well-known consequences of sleep deprivation – including attention lapses, confusion, emotional instability, etc. - that often result in car accidents or behavioral mistakes. Previous studies carried out in animal models at the Center for Sleep and Consciousness (University of Wisconsin, Madison, WI-USA) demonstrated that extended wakefulness is associated with the occurrence of temporary "local sleep episodes" (neuronal off-periods), potentially leading to behavioral errors.
Now, a novel study performed in a collaboration between the Clinical Psychology Branch at the University Hospital of Pisa, (Pisa, Italy), headed by Prof. Pietro Pietrini, and the Center for Sleep and Consciousness, headed by Prof. Giulio Tononi, revealed that similar local sleep events can occur also in awake humans and may potentially have negative effects on cognitive skills.
In their study, entitled "Neural and behavioral correlates of extended training during sleep deprivation in humans: evidence for local, task-specific effects" and published today by the Journal of Neuroscience, Giulio Bernardi and co-workers asked whether lengthy utilization of specific cognitive functions would exhaust cortical areas devoted to those functions. Specifically, the researchers questioned whether a prolonged practice with tasks requiring self-control would lead to a less efficient impulse control due to fatigue in frontal cortical areas. To test this hypothesis, a group of 16 young healthy subjects performed a series of executive function tasks, known to involve frontal cortical areas, continuously for a 24-hour period with no sleep. As a control task, on a separate day, the same individuals practiced again for 24 hours without sleeping with tasks requiring eye-hand coordination (a driving simulator). The two experimental days were randomized across subjects to avoid any learning or habituation effect.
The authors also used high-density electroencephalography (EEG) to monitor participant brain activity before and during the execution of the specific behavioral tests related to the two distinct cognitive domains. Prolonged exercise in the absence of any sleep recovery resulted in significant behavioral errors during either tasks. Interestingly, errors were associated with the occurrence of slow frequency oscillations (similar to those normally observed during sleep) within the brain regions that were associated to the specific task.
These findings expand previous data from the same groups in animals by showing that prolonged practice with specific activities can lead to progressively increasing "functional fatigue" in those brain regions that are maximally involved in task execution. In these conditions, although individuals may appear fully awake based on their general behavior and scalp EEG, some brain areas may be actually turning off at unpredictable times, with potential negative effects on cognitive performance as well as on behavioral control.
These findings indicate that temporary deactivations of brain areas involved in specific activities could be responsible for relevant behavioral alterations in humans. In fact, these results may contribute elucidating the mechanisms leading to performance failures, impulsiveness or dis-inhibition during acute sleep deprivation or chronic sleep restriction, and open the doors for the development of new approaches for their identification and prevention. "Frontal functional fatigue in individuals who are for long time under undue stressful situations may contribute to the sudden loss of impulse control that often we observe in forensic psychiatric examinations - concludes Prof. Pietrini (on the right, with the researcher Emiliano Ricciardi) - These results prompt novel insights into the genesis and dynamics of explosive antisocial behaviors".
Further studies are being developed to determine whether specific factors - such as genetic predisposition, brain morphological or functional abnormalities and environmental issues - may be associated to a particular vulnerability to cognitive fatigue and to the occurrence of local sleep episodes.
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Neural and Behavioral Correlates of Extended Training during Sleep Deprivation in Humans: Evidence for Local, Task-Specific Effects
Bernardi Giulio 1,2,3, Siclari Francesca 1, Yu Xiaoqian 1, Zennig Corinna 1, Bellesi Michele 1, Ricciardi Emiliano 2,3, Cirelli Chiara 1, Ghilardi Maria Felice 4, Pietrini Pietro 2,3*, Tononi Giulio 1*
1 Department of Psychiatry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, USA
2 Laboratory of Clinical Biochemistry and Molecular Biology, University of Pisa, Italy
3 Clinical Psychology Branch, University of Pisa, AOUP Santa Chiara, Pisa, Italy
4 Department of Physiology and Pharmacology, City University of New York Medical School, New York, NY
A Pisa il coro del Knox College di Galesburg dell'Illinois
Domenica 22 marzo alle ore 21,00 nella chiesa di Santa Maria del Carmine in corso Italia, il Centro Universitario per la diffusione della cultura della pratica musicale dell'Ateneo pisano offrirà alla cittadinanza un grande concerto polifonico che sarà realizzato dal celebre Coro del Knox College di Galesburg, nell'Illinois (USA), centro di eccellenza in scienze e materie umanistiche, in tournèe in Toscana in questo periodo. Il Coro è un gruppo eterogeneo di studenti che perseguono assiduamente l'obiettivo di condividere con gli altri la passione per il canto e svolge annualmente vari programmi concertistici in tutto il mondo. Sotto la direzione di Laura Lane, eseguirà a Pisa un interessante programma di musica polifonica dalRrinascimento fino alla musica contemporanea. Al termine del concerto, il Coro dell'Università di Pisa si unirà al coro ospite per il saluto finale. L'ingresso è libero.
Se la mente è affaticata, il cervello si addormenta a nostra insaputa
Che il sonno sia fondamentale per il buon funzionamento cerebrale è dimostrato dalle ben note conseguenze della sua deprivazione, che includono, tra le altre cose, cali di attenzione, confusione e instabilità emotiva. Di fatto, tali alterazioni rappresentano una delle cause di errori medici, incidenti automobilistici e comportamenti antisociali. Un originale studio pubblicato oggi sulla prestigiosa rivista scientifica Journal of Neuroscience e frutto della collaborazione tra il Laboratorio di Biochimica clinica e Biologia molecolare clinica dell'Università di Pisa e l'Unità Operativa di Psicologia clinica dell'Azienda Ospedaliero Universitaria Pisana, entrambi diretti dal professor Pietro Pietrini, e il Centro per lo studio del sonno e della coscienza dell'Università del Wisconsin, (Madison, USA) guidato dal professor Giulio Tononi, ha dimostrato che la veglia prolungata in individui impegnati in un dato compito è associata alla comparsa di temporanei episodi di "sonno locale", con gravi conseguenze negative sulle abilità cognitive e sul controllo del comportamento.
In questa ricerca, Giulio Bernardi, giovane assegnista dell'Università di Pisa, e collaboratori hanno dimostrato che l'utilizzo prolungato di particolari funzioni cognitive può determinare un affaticamento delle regioni cerebrali coinvolte in queste stesse funzioni. In particolare, i ricercatori hanno studiato se la pratica prolungata di compiti basati sull'autocontrollo potesse determinare una riduzione relativa della capacità di controllare gli impulsi, a causa di un relativo affaticamento delle aree corticali frontali. Per verificare questa ipotesi, un gruppo di 16 giovani volontari sani ha completato una serie di test basati sulle cosiddette "funzioni esecutive", associate al reclutamento delle regioni corticali frontali, per un periodo di 24 ore e in assenza di sonno. Come compito di controllo, in una distinta sessione sperimentale, gli stessi volontari dovevano svolgere, ancora una volta per 24 ore, un compito basato sulla coordinazione occhio-mano (un simulatore di guida). L'ordine di completamento delle due sessioni sperimentali è stato assegnato ai partecipanti in ordine pseudo-casuale, in modo da minimizzare gli effetti dell'apprendimento e dell'abituazione.
Gli autori hanno inoltre impiegato registrazioni elettroencefalografiche ad alta densità (EEG) per monitorare l'attività cerebrale dei partecipanti prima e durante l'esecuzione di particolari test comportamentali basati sugli stessi distinti domini cognitivi. Di fatto, la pratica prolungata in assenza di sonno ha portato alla comparsa di errori comportamentali durante i due test. Inoltre, gli errori sono risultati essere associati con la comparsa di oscillazioni a bassa frequenza, simili a quelli normalmente osservabili durante il sonno, nelle aree cerebrali coinvolte nello svolgimento dei compiti stessi.
Questi risultati indicano che la pratica prolungata di specifiche attività può portare a un progressivo "affaticamento funzionale" di particolari regioni cerebrali. In tali condizioni, individui in apparente stato di piena vigilanza potrebbero in realtà presentare imprevedibili episodi di temporaneo sonno locale, con potenziali conseguenze negative sulla performance cognitiva e sul controllo del comportamento.
Queste osservazioni possono contribuire a spiegare i meccanismi che determinano la ridotta performance, l'impulsività e la perdita delle inibizioni, in conseguenza di una privazione acuta o di una restrizione prolungata del sonno. Inoltre, essi aprono nuove prospettive per lo sviluppo di approcci per l'identificazione e la prevenzione di questi fenomeni di "sonno locale".
"Un affaticamento funzionale frontale in individui che si trovano per un tempo prolungato in condizioni di stress potrebbe contribuire a spiegare la perdita improvvisa e imprevedibile di controllo sugli impulsi che viene frequentemente riscontrata nei reati d'impeto - conclude il professor Pietrini - Dunque, questi risultati offrono una nuova prospettiva sulla genesi e la dinamica dei comportamenti antisociali di tipo impulsivo e forniscono un correlato cerebrale dell'errore per stanchezza".
Altri studi sono in corso per verificare se specifici fattori, come una predisposizione genetica, particolari alterazioni cerebrali morfologiche o funzionali, o l'intervento di determinate variabili ambientali, possano essere associate a una maggiore o minore vulnerabilità agli effetti dell'affaticamento cognitivo e alla comparsa di episodi di sonno locale durante la veglia.
La ricerca è stata finanziata dai National Institutes of Health (NIH, Stati Uniti), dalla McDowell Foundation, dalla Swiss National Foundation, dalla Swiss Foundation for Medical-Biological Grants e dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Lucca.
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Riferimenti all'articolo pubblicato sul Journal of Neuroscience:
Neural and Behavioral Correlates of Extended Training during Sleep Deprivation in Humans: Evidence for Local, Task-Specific Effects
Bernardi Giulio 1,2,3, Siclari Francesca 1, Yu Xiaoqian 1, Zennig Corinna 1, Bellesi Michele 1, Ricciardi Emiliano 2,3, Cirelli Chiara 1, Ghilardi Maria Felice 4, Pietrini Pietro 2,3*, Tononi Giulio 1*
1 Department of Psychiatry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, USA
2 Laboratory of Clinical Biochemistry and Molecular Biology, University of Pisa, Italy
3 Clinical Psychology Branch, University of Pisa, AOUP Santa Chiara, Pisa, Italy
4 Department of Physiology and Pharmacology, City University of New York Medical School, New York, NY
Living in Pisa
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