Giovani archeologi nell’abbazia medievale
Si è conclusa in questi giorni la Fieldschool in Medieval Archaeology and Bioarcheaology svoltasi sul sito dell'antica Abbazia di San Pietro di Pozzeveri, nel comune di Altopascio (LU).
L'importante progetto di studio varato dalla divisione di Paleopatologia dell'Università di Pisa, diretta dal professor Gino Fornaciari, e dal dipartimento di Antropologia dell'Ohio State University, con la supervisione del professor Clark Spencer Larsen, in accordo con la Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana, ha come obbiettivo l'indagine archeologica estensiva dell'antica abbazia e in particolare lo studio e l'analisi dei resti umani sepolti nelle aree cimiteriali del monastero.
Alla prima campagna di scavo hanno preso parte 23 studenti provenienti, oltre che dall'università dell'Ohio, da diversi stati americani del nord e del sud, oltre che dal Canada, e 9 tra istruttori e supervisori italiani e americani, più 9 studenti del Master interuniversitario di primo livello in Bioarcheologia, Paleopatologia e Antropologia Forense organizzato dalle Università di Bologna, Pisa e Milano. Gli studenti sono stati ospitati dal comune di Altopascio, grazie ad un finanziamento della Fondazione Cassa di Risparmio di Lucca.
Le quattro aree di scavo aperte hanno permesso di portare alla luce almeno tre diverse fasi cimiteriali, da quella del XVIII-XIX secolo, relativa al cimitero parrocchiale della tarda età moderna della comunità di Badia Pozzeveri, a quella postmedievale di XVI-XVII secolo, fino alle fasi funerarie basso medievali (XIII-XIV secolo), per un totale di circa quaranta individui completi e articolati, e molti non in connessione.
Le prime inumazioni che sono state studiate, comprendenti individui deposti molto sbrigativamente, tra cui un cadavere sepolto addirittura prono, con la faccia rivolta verso il suolo, potrebbero essere identificate, sulla base anche di riscontri documentari delle fonti scritte, con la fase cimiteriale del colera del 1855. Le fasi immediatamente anteriori mostrano invece un ordine maggiore nella disposizione degli inumati, allineati su file parallele. Tra i reperti scheletrici sono stati identificati, già ad un primo esame, casi di poliomielite, artrosi, artrite e una elevata incidenza di patologie dentarie.
Sono state scoperte anche le tracce di diversi edifici d'età medievale facenti parte del complesso monastico. In particolare, a sud della chiesa attuale, nell'area dove sorgeva il chiostro dell'abbazia, è stato individuato un ambiente in muratura - forse affacciato sul chiostro stesso - di cui si è conservato interamente il crollo del tetto in lastre d'ardesia. Il crollo, avvenuto prima del XVI secolo, sigilla perfettamente i livelli di frequentazione medievale che saranno indagati nella prossima campagna di scavi.
A ovest lo scavo ha consentito di evidenziare la struttura dell'antica chiesa abbaziale romanica, la quale, come è emerso dalle indagini geofisiche effettuate da Adriano Ribolini e da Monica Bini del dipartimento di Scienze della terra dell'Università di Pisa, aveva uno sviluppo da est a ovest di circa trenta metri.
Le ricerche continueranno nella prossima stagione, con l'ampliamento delle prospezioni geofisiche e con l'approfondimento degli scavi. Il campione bioarcheologico recuperato permetterà di ricostruire malattie, stile di vita e caratteristiche bioarcheologiche della popolazione locale dal medioevo fino al XIX secolo.
In search of lost sleep
It is like having an alarm in your head that continuously rings. This is the cause of insomnia, a disorder that is quite common, especially in women. Ten percent of the Italian population is affected by it in a severe way while over a quarter of us have experienced at least a mild form of this sleep problem. On this topic professor Dieter Riemann, full professor of clinical psychology at the University of Freiburg, held a lecture at the School of Medicine of our University. The lecture, entitled "Chronic insomnia and the hyperarousal concept", was held Tuesday the 30th of August : another sign of the interest for the topic was the presence of numerous attendees despite the summer holidays.
This lecture, organized also with the contribution of the IRIS Foundation was an occasion for dialogue between the German psychological school represented by Prof. Riemann and the one held in Pisa by professor Guazzelli, full professor of Clinical Psychology and chair of the Clinical Psychology Unit of AOUP (Azienda Ospedaliero-Unversitaria Pisana).
"The concept of hyperarousal – prof. Guazzelli said – is a theory that suggests that insomnia is caused by a hyperactivity of the wake centers: those widely distributed networks of neuronal cells that maintains our brain in a condition of normal vigilance and adequate ability to detect external stimuli. To put it differently when this mechanism does not work anymore we are in a continuous situation of arousal and we 'can say goodbye to our sleep' ".
However is still not clear how and why this hyperarousal rises. According to the top-down model this hyperactivity is related to problems of mentation: emotions, rumination, worries that maintain the alert. Paradoxically the worriness itself of not sleeping is per se a cause of insomnia. Another possible interpretation, the so called bottom-up theory, more followed in Pisa and in Freiburg, suggests that insomnia basically derives from a brain hyperactivity that can be, in part, hereditary and that has is roots in the physiology of brain function. "Wherever the hyperarousal comes from – Guazzelli concluded – insomnia is the cause of several health problems including depression but also somatic diseases like hypertension and other cardiovascular problems. Is like a vicious circle, the less you sleep the worse your neuro-vegetative system works and the less you sleep. Of course the less you sleep the worse the homoeostasis of systems and organs goes".
Is it possible to have the lost sleep back?
One possibility is to use hypnotic drugs, but Guazzelli warns "Hypnotic drugs have the risk to stimulate the wake centers even more, and they might undergo tolerance effects". Psychological treatments and in particular cognitive-behavioral treatments can represent a more feasible solution.
"You can start with relaxation techniques – Riemann explains – like contract and then relax groups of muscles. However it is also important to correct some typical errors that people make.
Some small changes can really make the difference: avoid coffee and alcohol before sleep; avoid effortful mental or physical activity in the hour preceding bedtime, go to bed only when you are sleepy and do not anticipate the time to go to bed because you are afraid of not sleeping". Riemann concluded that "sometimes the worst enemy is not insomnia per se but the fear of not sleeping"
(trasalted by Claudio Gentili)
Come ritrovare il sonno perduto
È come avere in testa un campanello d'allarme sempre acceso. Questa la causa dell'insonnia, un disturbo in gran parte femminile (le donne colpite sono il doppio degli uomini), che interessa in modo lieve un quarto degli italiani mentre in forma più grave circa il 10 per cento. E proprio sul problema del "non dormire" martedì 30 agosto il professore Dieter Riemann, ordinario di psicologia clinica dell'Università di Friburgo, ha svolto un seminario presso la facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università di Pisa sorprendentemente molto frequentato nonostante le ferie estive. Titolo della lezione "Chronic insomnia and the hyperarousal concept".
Il seminario, reso possibile grazie al contributo della Fondazione IRIS, è stato un'occasione di confronto e di scambio di esperienze tra la tradizione tedesca rappresentata da Riemann e la Scuola psicologica pisana diretta da Mario Guazzelli, professore di psicologia clinica e direttore dell'unità operativa di Psicologia Clinica dell'AOUP.
"L'hyperarousal concept – ha spiegato Mario Guazzelli – è una teoria secondo la quale l'insonnia è causata da un'iperattività dei centri della veglia, cioè di quella rete diffusa di cellule nervose che hanno il compito di attivare la corteccia cerebrale per mantenere uno stato di vigilanza e di adeguata ricezione degli stimoli esterni". In altre parole, quando questo meccanismo si inceppa, restiamo in uno stato di all'erta continuo e dunque "addio sonno". Ma il perché ciò accada è ancora in parte misterioso e varie sono le spiegazioni avanzate dagli studiosi.
Secondo il modello "top-down" (alto-basso) l'iperattività dei centri della veglia è dovuta a "problemi di mentalizzazione", cioè a situazioni emozionali, preoccupazioni o pensieri fissi. Paradossalmente, ad esempio, la stessa paura dell'insonnia può essere il motivo per cui non si dorme. Ma c'è anche l'ipotesi "bottom-up" (basso-alto), più accettata dalla Scuola pisana e da quella tedesca, secondo la quale il problema deriva dalla fisiologia del cervello e in molti casi è ereditario. "Ciò che è certo – ha aggiunto Guazzelli – è che l'insonnia può provocare alla lunga problemi anche gravi come la depressione e anche disturbi cardiovascolari quali l'ipertensione o alcune malattie cardiovascolari". In questo caso le conseguenze nascono dal circolo vizioso che si instaura: manca il sonno, alcuni meccanismi neurovegetativi vanno in tilt e questo non fa che aumentare le notti in bianco e gravare sull'omeostasi di vari organi e sistemi.
Come ritrovare quindi il sonno perduto? C'è la soluzione famacologica, ovviamente. "Ma attenzione – avverte Guazzelli – i normali sonniferi come gli ipnotici o gli ansiolitici rischiano di stimolare ancora di più l'attività dei centri della veglia, senza contare i problemi di assuefazione che derivano da queste sostanze". Un aiuto più naturale può arrivare invece dalla terapia cognitivo-comportamentale . "Si parte dalle tecniche di rilassamento – ha spiegato Riemann – che consistono ad esempio in esercizi di contrazione e distensione dei muscoli, ma soprattutto cerchiamo di correggere alcuni errori che quasi tutti compiono in questi casi". Bisogna osservare alcuni accorgimenti, semplici, ma essenziali: niente caffè, niente alcol (anche se inizialmente sembra facilitare il sonno), nessuna attività impegnativa né fisica, né mentale nelle due ore prima di andare a dormire. "E poi bisogna andare a letto quando si ha sonno e non anticipare l'orario per la paura di non dormire – conclude Riemann – perché spesso il nemico da battere non è l'insonnia, ma proprio la paura di restare svegli".
Ne hanno parlato:
Boom di aspiranti psicologi all’Università di Pisa
Sono 350 quest'anno i candidati che si contenderanno gli 80 posti disponibili nel corso di Scienze e tecniche di psicologia clinica e della salute, attivato nella facoltà di Medicina e chirurgia dell'Ateneo pisano. La prova di ammissione, che consiste in 80 quesiti a risposta multipla, si svolgerà il 21 settembre alle ore 10. I quesiti sono 20 di cultura generale, 20 di ragionamento logico-scientifico e problem solving, 20 di scienze biologiche, 20 di filosofia.
"Il patrimonio di esperienze e di conoscenze nella clinica e nella ricerca – spiega Mario Guazzelli, professore ordinario di Psicologia clinica e direttore dell'U.O. di Psicologia clinica dell'AOUP – costruito con gli studi pionieristici di polisonnografia sugli effetti dei disturbi del sonno sull'equilibrio mentale e successivamente sui correlati psicobiologici delle funzioni cognitive e delle emozioni, cinque anni fa ha portato alla creazione di un percorso formativo di psicologia clinica, che si apre con la laurea triennale e si completa con quella magistrale. Al percorso attualmente esistente miriamo di aggiungere la Scuola di specializzazione in Psicologia clinica".
Gli studenti di psicologia a Pisa hanno l'opportunità di prendere parte ai numerosi protocolli di ricerca interdisciplinari. Al gruppo pisano, infatti, collaborano sistematicamente psicologi, medici, filosofi, bioingegneri e linguisti. Oltre alla formazione neuroscientifica che prevede la conoscenza delle metodiche più aggiornate di neuroimaging, di biologia molecolare e di psicofisiologia, del curriculum formativo fa parte fin dal primo anno lo svolgimento di cicli di tirocinio nei differenti reparti medici e chirurgici dell'Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana. Ogni studente ha così la possibilità di integrare sin nelle prime fasi della sua formazione conoscenze teoriche con l'esperienza clinica diretta e affrontare quindi i compiti professionali successivi alla laurea, siano essi quelli di un neuroscienziato o di uno psicoterapeuta, con un bagaglio teorico-pratico di assoluta eccellenza.
Ne hanno parlato:
8.000 candidati per i corsi a numero programmato
A pochi giorni dallo svolgimento dei test, sono quasi 8.000 gli aspiranti studenti iscritti ai concorsi di ammissione per i corsi ad accesso programmato dell'Università di Pisa e che hanno già pagato la tassa concorsuale. Il boom di candidati si registra nell'area medica dove, a fronte di poche centinaia di posti, sono arrivate in totale oltre 5.000 domande: sono infatti 1906 i ragazzi iscritti ai concorsi di Medicina e chirurgia e Odontoiatria e protesi dentaria per rispettivamente 250 e 14 posti disponibili, 2986 i candidati per i 577 posti nelle professioni sanitarie, mentre sono ben 350 domande arrivate fino ad oggi (le iscrizioni scadono il 31 agosto) per gli 80 posti riservati al corso di Scienze e tecniche di psicologia clinica della salute. L'appuntamento con il test di Medicina è fissato il 5 settembre, quello per le professioni sanitarie l'8, mentre per Psicologia c'è tempo fino al 21.
Rilevante è stato anche il numero di iscritti ai concorsi di Medicina veterinaria, dove sono 553 i candidati per i 70 posti disponibili, e di Biotecnologie e Scienze biologiche, dove sono arrivate 722 domande per rispettivamente 83 e 360 posti. Stessa tendenza anche per Farmacia e Chimica e tecniche farmaceutiche (in totale 491 domande a fronte di rispettivi 95 e 98 posti) e per la laurea triennale di Scienze motorie, con 393 iscritti al test per 120 posti.
Il corso di Ingegneria edile e architettura ha avuto 183 domande a fronte dei 97 posti, i corsi di Tecniche erboristiche e Informazione scientifica sul farmaco un totale di 189 domande per i rispettivi 95 e 95 posti, Scienze e tecnologie delle produzioni animali e Tecniche di allevamento animale ed educazione cinofila 147 iscrizioni per i rispettivi 90 e 75 posti. Ancora non definitivo il quadro di Scienze del turismo, le cui iscrizioni al test scadono il 31 agosto e dove si sono registrate fino ad oggi 61 domande a fronte dei 60 posti disponibili.
Ma anche gli aspiranti studenti di corsi non a numero chiuso dovranno affrontare nelle prossime settimane il test di valutazione: ad oggi solo le facoltà di Lettere e filosofia e Ingegneria hanno chiuso i termini per le iscrizioni ai test (con rispettivamente 778 e 1950 iscritti), mentre c'è ancora qualche giorno di tempo per iscriversi ai test di tutti gli altri corsi dell'Università di Pisa. Per maggiori informazioni è possibile collegarsi al portale http://matricolandosi.unipi.it dove sono specificate scadenze, date e orari delle prove.
Ne hanno parlato:
Giovani archeologi nell'abbazia medievale
Si è conclusa in questi giorni la Fieldschool in Medieval Archaeology and Bioarcheaology svoltasi sul sito dell'antica Abbazia di San Pietro di Pozzeveri, nel comune di Altopascio (LU).
L'importante progetto di studio varato dalla divisione di Paleopatologia dell'Università di Pisa, diretta dal professor Gino Fornaciari, e dal dipartimento di Antropologia dell'Ohio State University, con la supervisione del professor Clark Spencer Larsen, in accordo con la Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana, ha come obbiettivo l'indagine archeologica estensiva dell'antica abbazia e in particolare lo studio e l'analisi dei resti umani sepolti nelle aree cimiteriali del monastero.
Alla prima campagna di scavo hanno preso parte 23 studenti provenienti, oltre che dall'università dell'Ohio, da diversi stati americani del nord e del sud, oltre che dal Canada, e 9 tra istruttori e supervisori italiani e americani, più 9 studenti del Master interuniversitario di primo livello in Bioarcheologia, Paleopatologia e Antropologia Forense organizzato dalle Università di Bologna, Pisa e Milano. Gli studenti sono stati ospitati dal comune di Altopascio, grazie ad un finanziamento della Fondazione Cassa di Risparmio di Lucca.
Le quattro aree di scavo aperte hanno permesso di portare alla luce almeno tre diverse fasi cimiteriali, da quella del XVIII-XIX secolo, relativa al cimitero parrocchiale della tarda età moderna della comunità di Badia Pozzeveri, a quella postmedievale di XVI-XVII secolo, fino alle fasi funerarie basso medievali (XIII-XIV secolo), per un totale di circa quaranta individui completi e articolati, e molti non in connessione.
Le prime inumazioni che sono state studiate, comprendenti individui deposti molto sbrigativamente, tra cui un cadavere sepolto addirittura prono, con la faccia rivolta verso il suolo, potrebbero essere identificate, sulla base anche di riscontri documentari delle fonti scritte, con la fase cimiteriale del colera del 1855. Le fasi immediatamente anteriori mostrano invece un ordine maggiore nella disposizione degli inumati, allineati su file parallele. Tra i reperti scheletrici sono stati identificati, già ad un primo esame, casi di poliomielite, artrosi, artrite e una elevata incidenza di patologie dentarie.
Sono state scoperte anche le tracce di diversi edifici d'età medievale facenti parte del complesso monastico. In particolare, a sud della chiesa attuale, nell'area dove sorgeva il chiostro dell'abbazia, è stato individuato un ambiente in muratura - forse affacciato sul chiostro stesso - di cui si è conservato interamente il crollo del tetto in lastre d'ardesia. Il crollo, avvenuto prima del XVI secolo, sigilla perfettamente i livelli di frequentazione medievale che saranno indagati nella prossima campagna di scavi.
A ovest lo scavo ha consentito di evidenziare la struttura dell'antica chiesa abbaziale romanica, la quale, come è emerso dalle indagini geofisiche effettuate da Adriano Ribolini e da Monica Bini del dipartimento di Scienze della terra dell'Università di Pisa, aveva uno sviluppo da est a ovest di circa trenta metri.
Le ricerche continueranno nella prossima stagione, con l'ampliamento delle prospezioni geofisiche e con l'approfondimento degli scavi. Il campione bioarcheologico recuperato permetterà di ricostruire malattie, stile di vita e caratteristiche bioarcheologiche della popolazione locale dal medioevo fino al XIX secolo.
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La rinascita del Centro di studi e protezione delle tartarughe mediterranee di Massa Marittima
Tornerà ad essere un luogo d'eccellenza dedicato all'educazione ambientale, alla ricerca e alla conservazione ex situ della fauna l'ex "Carapax" di Massa Marittima, il Centro di studi e protezione delle tartarughe mediterranee nato più di venti anni fa e gestito oggi dal Museo di Storia naturale dell'Università di Pisa e dalla Comunità montana delle Colline Metallifere. Proprio in questi giorni è stata formalizzata una richiesta alla Regione Toscana per costituire in Maremma un centro europeo per la ricerca e la conservazione delle testuggine mediterranee, anche grazie alla collaborazione con varie università che hanno dimostrato il loro interesse.
"Il centro, recuperando quella che era la vocazione iniziale dell'ex Carapax, sarà istituito inizialmente presso la località Malfatto, a Massa Marittima, ampliando le strutture già esistenti", annuncia Roberto Barbuti, vicedirettore del Museo di Storia Naturale e responsabile del progetto. "Quando le opere di ristrutturazione saranno terminate, il centro sarà rilocato presso il sito dell'ex Carapax, luogo più adatto per le sue caratteristiche climatiche e logistiche".
Dopo le complicate vicende giudiziarie e le polemiche che hanno riguardato la precedente gestione del centro – riportate all'attenzione alcuni giorni fa dal giornale inglese Guardian con la denuncia dello stato di abbandono e incuria in cui sono stati lasciati a vivere centinaia di esemplari di tartarughe palustri americane – l'Università di Pisa e la Comunità montana puntano a un rilancio di tutta l'area. "Nel corso dei procedimenti giudiziari - ricorda il prof. Barbuti - dal Centro Carapax sono scomparsi gli esemplari più pregiati e sono rimaste solamente le tartarughe palustri americane che, normalmente vendute come "pet" da piccole diventano, una volta cresciute, un problema per i proprietari che spesso le abbandonano in ambiente naturale con grave danno per gli ecosistemi".
Sono queste le tartarughe di cui ha parlato il Guardian, buona parte delle quali è di provenienza britannica, fatte arrivare a Massa Marittima dal British Chelonia Group, con una "dote" per ciascuna di loro.
Gli esemplari pregiati conservati a Massa Marittima - recuperati dal Corpo forestale dello Stato - sono invece le tartarughe terrestri e palustri mediterranee. In particolare le specie terrestri sono la tartaruga di Hermann (Testudo hermanni), di cui sopravvivono ancora popolazioni in Italia, in particolare nell'area delle Colline Metallifere, la tartaruga Greca (Testudo graeca), di cui una sottospecie vive nella Penisola Balcanica e la tartaruga Marginata (Testudo marginata), di cui una popolazione vive in Sardegna, mentre le palustri sono rappresentate dalla Emys orbicularis che sopravvive nelle aree umide, anche della Toscana.
Le tartarughe americane rimaste presso l'ex Centro Carapax sono ancora sotto la custodia del precedente gestore, e non possono essere spostate a causa delle due ordinanze di sequestro sanitario del sindaco di Massa Marittima. Nei laghetti che ospitano le tartarughe era infatti stata riscontrata la presenza di un ceppo di salmonella pericoloso per l'uomo. La Comunità Montana e l'Università di Pisa potranno farsi carico della loro gestione non appena verrà affidata loro la custodia degli animali: è già stato prospettato uno spostamento degli esemplari presso il Centro Ittiogenico del Trasimeno che da alcuni anni funziona come centro di raccolta e mantenimento delle tartarughe americane, grazie a una collaborazione fra la Provincia di Perugia e il Corpo Forestale dello Stato.
L’arbitro non fischia il fuorigioco? Per il Pisa Vision Lab è un problema di percezione
Quando un arbitro fischia con grande convinzione un fuorigioco che non c'è, non è detto che sia stato pagato per farlo. Le ricerche del Pisa Vision Lab, il centro toscano di ricerca sulla percezione, dimostrano che in una situazione confusa, più aumenta il numero degli stimoli visivi, più al sistema decisionale del nostro cervello viene presentata solo una soluzione, che può essere errata, ma che viene mostrata in maniera molto certa.
Perché reagiamo così? Probabilmente perché in certe situazioni è necessario prendere velocemente delle decisioni senza stare troppo tempo a pensare; ma il risultato è che maggiore è la confusione, maggiore è la fiducia nelle nostre percezioni, sbagliate o corrette che siano. Ed è proprio quello che può succedere ad un arbitro che deve prendere una decisione durante una partita importante.
Il Pisa Vision Lab è un centro di ricerca interdisciplinare a cui partecipano il laboratorio di visione della facoltà di Medicina dell'Università di Pisa, l'Istituto di Neuroscienze del CNR, il laboratorio di visione di Psicologia dell'Università di Firenze e la Fondazione Stella Maris. Le ricerche del Vision Lab non riguardano però soltanto i temi dell'attenzione e della certezza: il progetto STANIB (Space, Time and Number in the Brain) – finanziato dall'European Research Council e coordinato dal dipartimento di Psicologia dell'Università di Firenze - indaga la connessione tra spazio tempo e numeri nella nostra percezione, una connessione che risulta essere molto più stretta di quanto prima non si immaginasse.
"Al centro della ricerca" ricorda Maria Concetta Morrone, professoressa di fisiologia alla facoltà di Medicina di Pisa e una dei senior researchers del Vision Lab, "c'è la nostra capacità di costruire una mappa visiva stabile del mondo esterno". Nel continuo lavoro di costruzione e ricostruzione dell'immagine, il cervello anticipa i nuovi dati basandosi su quelli precedenti e colloca i nuovi dettagli in una precisa posizione anche in base al tempo di acquisizione dell'immagine e dello spostamento dello sguardo da un punto ad un altro. Ciò vuol dire che la costruzione della mappa dello spazio viene condotta basandosi anche sulla percezione del tempo.
La percezione di spazio e tempo è legata anche a quella dei numeri: "Apprezzare la numerosità, la quantità degli oggetti" afferma David Burr, professore di psicologia fisiologica all'Università di Firenze, senior researcher del Vision Lab e principal investigator del progetto STANIB "è un fatto anche sensoriale, ha carattere percettivo e non solo cognitivo". Le ricerche di base del Vision Lab hanno inoltre diverse applicazioni, dalle diagnosi in campo clinico alla costruzione di sistemi percettivi artificiali per i robot.
Info: http://www.pisavisionlab.org/
Space, time and numbers in the brain
Space, time and numbers are correlated in our sense perception in a much higher measure than is usually thought. The inter-University project known as 'S.T.A.N.I.B.' (Space, Time and Numbers in the Brain) created by the Pisa Vision Lab, is a 5 year project which, in a decisively innovative way, investigates our way of perceiving space and time by considering them together and not as two independent and separate dimensions. The strong connection, which resounds in the tradition of physics both ancient (Aristotle) and contemporary (Einsteinian concept of space-time) is new for studies on perception.
How do we build our visual map of the world?
"At the centre of our research" recalls Maria Concetta Morrone, Professor of Physiology at the Faculty of Medicine and one of the senior researchers at Vision Lab, "lies our ability to build a stable visual map of the external world. In order to build this map our brain must work very hard, since we see for brief instants very many high resolution small images which frequently appear each time we move our eyes."
The movements by which we move our eyes are called saccades. They are very fast and occur continuously, around 3 times a second. They make the fovea (the most sensitive part of the retina) which is small, coincide with the activity of attention focussing. Our whole visual set up is built by re-elaborating and re-placing together a gigantic mosaic whose tesserae are the diverse impressions recorded by the fovea.
What emerges from this research at Vision Lab is that space and time are closely connected in the construction of the whole visual set up, for example in the construction of an image on a monitor or of this sheet of paper you are looking at right now, immersed among the many slightly out-of-focus shapes in the rest of the room.
Space, time and numbers
In its continuous work of building and re-building an image, the brain anticipates new data by basing them on previous data and collocates the new details onto a precise position on its internal spatial map which in turn is based on the time taken for image acquisition and the movement of a glance from one point to another. This means that the construction of a spatial map is carried out by its being based also on the perception of time.
In Vision Lab investigations, carried out by subjecting several people to very brief visual stimuli, it was found that before or during the very fast saccadic movements, the dimensions of objects are perceived as being smaller, and the duration of events is perceived as being shorter. Furthermore, under these conditions also the perception of the number of objects changes. This, beyond suggesting that we have an (also) immediate visual perception of number, indicates that space, time and number are analysed in our brains by shared mechanisms.
The activity of "appreciating the number, the quantity of objects," affirms David Burr, Professor of Physiology Psychology at the University of Florence, senior researcher of Vision Lab and Principal Investigator of the 'S.T.A.N.I.B.' project is a sensorial fact; it has not only a cognitive but also a perceptive character."
These studies demonstrate that the construction of an external world map (a map which includes shapes, distances, colours and also numbers of objects) takes place in the cerebral cortex at a much earlier stage of analysis than was previously thought, as the Vision Lab's 'functional imaging' research has illustrated.
The fallacious certainty of referees
Another interesting field of investigation is that of the attention and certainty of choices or decisions based on our visual perception. Thanks to research at Vision Lab, we may affirm that when a referee blows his whistle with a strongly held belief that a player is off side when he actually isn't, it is not necessarily true that he was paid by someone to do it.
These experimental observations demonstrate that, in a confusion-ridden situation, the higher the number of visual stimuli, the more likely is the decision-making system of the brain to be presented with only one solution, which could be the wrong one, but which is presented in a very convincing manner.
This is probably connected to the fact that in certain situations it is necessary to make decisions quickly without spending much time on thought. However, the result of this is, as counter intuitive as it may sound, that the more confusion there is, the more trust we have in our perceptions, be they right or wrong.
Psychophysical observations and functional imaging
The 'S.T.A.N.I.B.' Project Investigations are carried out using two methodologies. On the one hand there are the psychophysical observations: the reactions and responses of individuals in certain conditions of stimulation are studied and quantitative methods are applied, alongside physical and statistical methods, to the results of the experiments. The 'psycho' in 'psychophysical' refers in this case to the perceptive and not cognitive activity, even if, as Professor Morrone recognises, the boundaries between them are faint.
On the other hand there are the physiological investigations which utilise the sophisticated equipment of the Scientific Research Institute 'Stella Maris' in Calambrone, where one of the most powerful European pieces of equipment for functional magnetic resonance has recently been installed. From the images of the brain obtained thanks to this technology, it is possible to obtain indications on the functionalities of various areas. The images reflect blood flow variations in diverse zones of the brain and this allows us to understand which areas are activated by certain stimuli.
Clinical and technological applications
Work at Vision Lab is principally research at a basic level, but this has important repercussions on applied research. An example of this can be seen in the clinical field: early diagnosis of dyscalculia, the difficulty of calculation, which is more and more widespread among children; or also, in cases of surgical operations on the brain, the possibility of predicting which cerebral functions can be touched upon by operating on a determinate area; and further, the development of various rehabilitative methods thanks to indications from image and behaviour diagnosis.
On the other hand, research on perception is of extreme interest for the field of robotics. An understanding of our perception system provides us with ideas as to how to build an artificial one. In order to move in space, robots must cope with, in a certain sense, the same problems we have: they have to elaborate and render comprehensible a large quantity of perception data.
The project and Vision Lab
The 'S.T.A.N.I.B. Project' survives mainly thanks to a five year multicentric financing plan from the European Research Council. It receives about 500,000 Euros annually. This is coordinated by the Department of Psychology at the University of Florence.
Vision Lab, where 14 people work, is a centre for interdisciplinary research with participation from the 'vision laboratory' at the Faculty of Medicine at the University of Pisa, the Institute of Neuroscience of the CNR ( Italian National Research Council), the 'vision laboratory' at the Faculty of Psychology at the University of Florence and the 'Stella Maris' Foundation.
Work in this laboratory follows the 'rich' tradition of neurophysiological research inaugurated at Pisa by Professor Giuseppe Moruzzi, and is followed, especially in the field of vision, by studies carried out by Lamberto Maffei, Adriana Fiorentini, Pierlorenzo Marchiafava and Luigi Cervetto.
Inaugurata a Cisanello la risonanza magnetica 3 Tesla
Con la risonanza magnetica a 3 tesla, inaugurata il 29 luglio all'ospedale di Cisanello, sale a 22,6 tesla la concentrazione complessiva di attrezzature diagnostiche che utilizzano il campo magnetico sul territorio pisano. Sommando infatti tutte le risonanze in dotazione all'Aoup (9,6 tesla, complessivi), la densità del flusso magnetico che esprime il Cnr (4,5 tesla) e gli 8,5 tesla di induzione magnetica dell'IRCCS Stella Maris di Calambrone (dopo la recente acquisizione della potente Rmn 7 tesla), "Pisa – ha dichiarato il Prof. Carlo Bartolozzi, direttore della Radiodiagnostica 1 universitaria dell'Aoup, dove si trova già un'altra risonanza 1,5 tesla – esprime la più alta concentrazione di tecnologia di questo tipo in Europa, in un raggio di così pochi chilometri".
E la macchina presentata oggi, la prima ad essere installata in Toscana sulla base di un finanziamento della Regione dedicato alle grandi attrezzature, è davvero portentosa per una serie di applicazioni cliniche, sia in campo neuro-radiologico sia oncologico sia ortopedico. Anzi lo scopo è proprio di individuare i nuovi settori clinico diagnostici dove può trovare una fondamentale applicazione e quindi prospettare nuove strategie di investimento in tale settore da parte della Regione. Si tratta infatti di uno strumento ad alta intensità di campo ad uso clinico sperimentale ed è stata necessaria l'approvazione da parte di una specifica Commissione del Ministero della Salute.
Al progetto hanno contribuito i gruppi di lavoro delle Unità operative di Radiologia dell'Azienda ospedaliero-universitaria pisana e i professionisti degli altri centri di ricerca di Pisa, che operano nei vari settori della risonanza. L'apparecchiatura sta infatti funzionando a regime (da fine aprile svolte già 450 indagini) con un team multidisciplinare di professionisti collegato anche al progetto della Fondazione Imago 7 sulla Rmn 7 tesla di Calambrone.
Ma quali sono i vantaggi del nuovo sistema? Come ha spiegato il Prof. Bartolozzi, "l'alta intensità di campo garantisce una eccellente qualità di immagine, nettamente migliore rispetto alle attrezzature in uso corrente, e soprattutto la possibilità di applicare nuove metodiche di acquisizione del segnale di risonanza, che consentono studi di carattere biochimico e funzionale. Con il 3 tesla non è infatti più necessario utilizzare il mezzo di contrasto, controindicato per chi soffre di insufficienza renale; inoltre l'apparecchio consente studi dettagliati dell'osso e di analizzare la risposta dell'organismo alle terapie oncologiche di volta in volta applicate". Altamente interessanti le applicazioni neuro-radiologiche, come ha spiegato il Dr. Mirco Cosottini. Un caso può essere il morbo di Parkinson: grazie al 3 tesla, si riesce ad esempio a individuare bene i nuclei subtalamici per agire con le terapie mirate.
Sull'importanza della multidisciplinarità e della gestione appropriata dell'innovazione tecnologica, ossia di un giusto equilibrio fra domanda, bisogno e offerta, si è soffermato il direttore generale dell'Aoup Carlo Tomassini. Il preside di Medicina Mario Petrini ha invece sottolineato come la sfida dell'innovazione si vinca solo grazie all'integrazione fra le due anime dell'Azienda ospedaliero-universitaria. "Solo facendo buona didattica supportati da tecnologia avanzata – ha detto – si formano studenti preparati che saranno le nuove leve della medicina di domani, in grado di farci competere sul panorama internazionale. Tutto questo l'università non può farlo senza la struttura ospedaliera e viceversa".
E l'assessore regionale al diritto alla salute Daniela Scaramuccia ha insistito proprio sulla necessità di governare l'innovazione. "E' un imperativo ormai – ha dichiarato – dal momento che l'anno prossimo la Toscana avrà 350 milioni di euro in meno, che sono quanto serve a coprire i servizi finanziari di una Asl. Quindi bisogna ottimizzare. Un solo esempio: l'anno scorso la Toscana ha speso 4 milioni e mezzo di euro (+17% rispetto al 2009) in risonanze magnetiche di ginocchio su pazienti over 65, ossia ha effettuato un esame assolutamente inutile perché non dirimente, in quella fascia d'età. Qual è la ricetta allora? Smettere di fare ciò che non serve e concentrarsi sulla qualità e l'appropriatezza". Anche l'acquisto per Pisa del secondo sistema robotico "Da Vinci", dato per imminente, dovrà essere improntato a questo Leitmotiv.
(Ufficio stampa AOUP)