INTERNATIONAL SCHOOL OF BRAIN CELLS AND CIRCUITS «CAMILLO GOLGI»

Il cervello, con 1012 neuroni che interagiscono attraverso 1015 sinapsi, è sicuramente la struttura più complessa dell’intero Universo. Le Neuroscienze stanno affrontando in modo sistematico lo studio delle funzioni del cervello a diversi livelli di complessità, dalle cellule ai microcircuiti all’intero cervello. La comprensione del cervello rientra tra le grandi sfide dell’umanità ed ha rilevanti implicazioni sociali a livello biomedico e tecnologico, al punto che sono stati recentemente varati progetti su larga scala sia in Europa (Human Brain Project) che in America (Active Brain Project, Connectome Project). Il crescente interesse internazionale per tali tematiche è sfociato nella attribuzione del Nobel Prize 2014 alle neuroscienze per lo studio delle relazioni tra neuroni, microcircuiti e comportamento. È essenziale trasferire la conoscenza molecolare e cellulare in strutture più complesse come i microcircuiti e l’intero cervello (e viceversa) all’interno di un frame work modellistico coerente e in progressiva evoluzione. Pertanto, nelle sue differenti articolazioni, la Scuola potrà affrontare differenti aspetti complementari delle Neuroscienze, a livello specifico e con approccio multidisciplinare, utilizzando approcci sperimentali, teorici e modellistici. L’approccio modellistico rivestirà una particolare rilevanza. La constatazione della impossibilità di raccogliere informazioni estensive su tutti gli aspetti critici della funzione nervosa in tempi realistici e della mancanza di un frame work teorico condiviso sta infatti portando allo sviluppo articolato di modelli bottom-up e top-down che possano pilotare sperimentazioni mirate. Tale approccio, largamente impiegato in vari settori della Fisica, è ora pienamente sviluppato in Human Brain Project e richiede spiccata interdisciplinarità e cross- fertilizzazione delle conoscenze. La Scuola è intitolata a Camillo Golgi, lo Scienziato Italiano che per primo scopri la struttura cellulare del sistema nervoso e per questo ricevette il Premio Nobel nel 1906. La sua scoperta rappresenta il punto di partenza per lo studio sistematico delle complesse relazioni esistenti tra elementi cellulari (neuroni) e microcircuiti che essi stessi contribuiscono a formare. In particolare, Golgi fu il primo ad intuire che la funzione dei neuroni assume significato solamente se inserita entro quella del microcircuito, ponendo di fatto le basi per i moderni studi sperimentali e modellistici più avanzati. La Scuola qui proposta è concepita per rimanere al passo con i tempi e potersi adattare alle continue esigenze della Scienza rinnovandosi per tematiche specifiche nei successivi corsi via via proposti. La scuola affronterà il problema di generare un frame work per la comprensione delle funzioni del cervello, avrà carattere multidisciplinare, affronterà lo studio del cervello come sistema multi-scala, impiegherà modelli fisici delle funzioni neurali. In tal modo la Scuola potrà complementare le esistenti scuole più specializzate in settori particolari, come la neurofisiologia e le reti neurali artificiali.