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Il laboratorio del Prof. Mapelli, dislocato
nei locali del Biostab al Policlinico di Modena, Jonathan Mapelli è Professore associato di Fisiologia
generale (SSD BIO/09) presso il Dipartimento di
si è dotato di un prezioso strumento per la Scienze Biomediche, metaboliche e neuroscienze.
microscopia a due fotoni, grazie al contributo
del MIUR, nell’ambito dei fondi premiali per i Nato a Merate (LC) nel 1976, si è laureato in Fisica
nel 2002 con una tesi in Fisiologia, riguardante le
Dipartimenti di eccellenza nel quadriennio 2018-22. connessioni sinaptiche fra cellule del Golgi e cellule
La microscopia STED, strumento granulari nel cervelletto nel ratto.
presente al Centro Grandi Strumenti, permette Nel 2005 ha ottenuto il dottorato in Scienze
ad un microscopio confocale di raggiungere fisiologiche presso l’Università di Pavia, analizzando
una risoluzione nell’ordine dei 50 nm. l’organizzazione spaziale e la plasticità dello strato
SMART BRAIN analizzerà ad altissima granulare cerebellare con tecniche di imaging
o alta risoluzione solo una piccola porzione innovative.
del campione ed utilizzerà questi dati per Dopo il dottorato, ha approfondito i propri studi in
ricostruire la struttura della parte rimanente. diverse, prestigiose sedi, tra cui il Laboratorio di
Al termine dell’indagine microscopica saranno Spettroscopia Non Lineare (LENS) di Firenze e il Brain
disponibili tre livelli di conoscenza del tessuto: Connectivity Center dell’IRCCS “Istituto Casimiro
Mondino” di Pavia.
uno ad altissima risoluzione, su un frammento
piccolissimo di campione; uno a risoluzione dieci Nel 2011 è assunto in ruolo come Ricercatore in
volte minore, su un frammento dieci volte più Fisiologia generale presso il nostro ateneo, e dal 2018
è Professore associato nello stesso SSD.
grande; uno a bassa risoluzione, su tutto il tessuto.
L’obiettivo finale è ricostruire l’architettura dell’intero
campione: qui entra in gioco l’unità di bioinformatica
del Prof. De Plas che ha sviluppato algoritmi di
machine learning e intelligenza artificiale, in grado
di sfruttare i dati ad alta risoluzione ottenuti in
una piccola porzione di tessuto per ricostruire ad The Human Brain Project (HBP) nasce nel 2011
alta risoluzione la struttura dell’intero campione. dall’idea di Henry Markram: provare a simulare in silico
Rilevanti sono le ricadute attese in ambito medico il funzionamento della mente umana.
per quanto riguarda l’insorgenza dell’epilessia. È uno dei quattro “progetti bandiera” (flagship) di Future
and Emerging Technology, i più grandi progetti scientifici
mai finanziati dall’Unione Europea, nel quale sono impiegati
direttamente circa 500 scienziati in oltre 100 università
in tutta Europa.
L’approccio iniziale del progetto era partire dalla
simulazione della struttura e del funzionamento delle
singole cellule, che costituiscono il cervello, per arrivare
a ricostruirne la rete di relazioni tra le cellule a livelli di
complessità crescenti, fino a simulare l’intero cervello.
Oggi HBP utilizza anche approcci alternativi e diversi
gruppi di ricerca partono da una prospettiva inversa:
studiare le dinamiche di funzionamento di reti neuronali
cerebrali molto estese e di quali siano i principi funzionali
ed organizzativi che consentono di comunicare tra di loro.
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