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On October 23rd, I obtained my Master’s Degree in Bioengineering for Neuroscience under the supervision of Prof. Mattia Veronese and Dr. Manuela Moretto. My master’s thesis journey was a comprehensive experience during which I gained new knowledge and expertise while facing real challenges in brain imaging analysis.
My project, part of the iMarkHD study in collaboration with King’s College London, focused on the analysis of resting-state functional MRI data in Huntington’s disease. Since this neurodegenerative disorder is hereditary, analyzing spontaneous brain activity in its preclinical phase could provide new insights into resting state alterations that occur before symptom onset and help identify biomarkers to target early interventions.
Functional MRI is an imaging technique that enables the investigation of brain functional activity, providing a proxy measure of neuronal activity. Consequently, this data type can be used to analyze both regional brain activity and functional connectivity. My project addressed these two aspects by investigating activity amplitude and synchronization at the brain network level and evaluating communication within and between networks through functional connectivity analyses.
The results showed that alterations in both activity synchronization and functional connectivity patterns are already detectable in the cortex at the asymptomatic stages of the disease, and further extend to subcortical structures in symptomatic patients. Overall, these alterations suggest a shift in network activity toward a more integrated and less segregated organization, characterized by decreased within-network connectivity and increased between-network connectivity.
Being part of the iMarkHD study and working alongside my supervisors gave me the opportunity to undertake my project with a clear sense of purpose, aiming to contribute to a deeper understanding of Huntington’s disease pathology, which still has many unexplored aspects. There is still a long way to go, but being able to make my own contribution makes me proud and grateful.
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Il 23 ottobre ho conseguito la laurea magistrale in Bioingegneria per le Neuroscienze sotto la supervisione del Prof. Mattia Veronese e della Dott.ssa Manuela Moretto. La mia tesi magistrale è stata un’esperienza completa e formativa, durante la quale ho acquisito nuove conoscenze e competenze, affrontando le sfide reali dell’analisi di immagini cerebrali.
Il mio progetto, parte dello studio iMarkHD in collaborazione con il King’s College London, si è concentrato sull’analisi di dati di risonanza magnetica funzionale a riposo nella corea di Huntington. Poiché questo disturbo neurodegenerativo è ereditario, l’analisi dell’attività cerebrale spontanea nella fase preclinica può offrire nuove prospettive sulle alterazioni dello stato di riposo che si verificano prima della comparsa dei sintomi e contribuire all’identificazione di biomarcatori utili per interventi precoci.
La risonanza magnetica funzionale è una tecnica di imaging che consente di indagare l’attività funzionale del cervello, fornendo una misura indiretta dell’attività neuronale. Di conseguenza, questa tipologia di dato può essere utilizzata per analizzare sia l’attività cerebrale regionale, sia la connettività funzionale. Il mio progetto ha affrontato entrambi questi aspetti, indagando l’ampiezza dell’attività e la sincronizzazione a livello di network cerebrali, e valutando la comunicazione all’interno e tra i diversi network attraverso analisi di connettività funzionale.
I risultati hanno mostrato che alterazioni nella sincronizzazione dell’attività e nei pattern di connettività funzionale sono già rilevabili nella corteccia nelle fasi asintomatiche della malattia, e si estendono ulteriormente alle strutture sottocorticali nei pazienti sintomatici. Complessivamente, queste alterazioni suggeriscono uno spostamento dell’attività delle reti verso un’organizzazione più integrata e meno segregata, caratterizzata da una diminuzione della connettività all’interno delle reti e da un aumento della connettività tra reti diverse.
Prendere parte allo studio iMarkHD e lavorare insieme ai miei supervisori mi ha dato l’opportunità di dedicarmi al progetto con uno scopo chiaro, con l’obiettivo di contribuire a una comprensione più approfondita della corea di Huntington, che presenta ancora molti aspetti inesplorati. C’è ancora molta strada da fare, ma poter offrire il mio contributo mi rende orgogliosa e grata.
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