Nuovo modello animale per lo studio della working memory: validazione farmacologica e applicazioni

The present study was performed to validate a spatial working memory task using pharmacological manipulations. The water escape T-maze, which combines the advantages of the Morris water maze and the T-maze while minimizes the disadvantages, was used. Scopolamine, a drug that affects cognitive function in spatial working memory tasks, significantly decreased the rat performance in the present delayed alternation task. Since glutamate neurotransmission plays an important role in the maintaining of working memory, we evaluated the effect of ionotropic and metabotropic glutamatergic receptors antagonists, administered alone or in combination, on rat behaviour. As the acquisition and performance of memory tasks has been linked to the expression of the immediately early gene cFos, a marker of neuronal activation, we also investigated the neurochemical correlates of the water escape T-maze after pharmacological treatment with glutamatergic antagonists, in various brain areas. Moreover, we focused our attention on the involvement of perirhinal cortex glutamatergic neurotransmission in the acquisition and/or consolidation of this particular task. The perirhinal cortex has strong and reciprocal connections with both specific cortical sensory areas and some memory-related structures, including the hippocampal formation and amygdala. For its peculiar position, perirhinal cortex has been recently regarded as a key region in working memory processes, in particular in providing temporary maintenance of information. The effect of perirhinal cortex lesions with ibotenic acid on the acquisition and consolidation of the water escape T-maze task was evaluated. In conclusion, our data suggest that the water escape T-maze could be considered a valid, simple and quite fast method to assess spatial working memory, sensible to pharmacological manipulations. Following execution of the task, we observed cFos expression in several brain regions. Furthermore, in accordance to literature, our results suggest that glutamatergic neurotransmission plays an important role in the acquisition and consolidation of working memory processes.

Interaction between APOE4 genotype and environmental risk factors in Alzheimer's disease

Alzheimer's disease (AD) is probably caused by both genetic and environmental risk factors. The major genetic risk factor is the E4 variant of apolipoprotein E gene called apoE4. Several risk factors for developing AD have been identified including lifestyle, such as dietary habits. The mechanisms behind the AD pathogenesis and the onset of cognitive decline in the AD brain are presently unknown. In this study we wanted to characterize the effects of the interaction between environmental risk factors and apoE genotype on neurodegeneration processes, with particular focus on behavioural studies and neurodegenerative processes at molecular level. Towards this aim, we used 6 months-old apoE4 and apoE3 Target Replacement (TR) mice fed on different diets (high intake of cholesterol and high intake of carbohydrates). These mice were evaluated for learning and memory deficits in spatial reference (Morris Water Maze (MWM)) and contextual learning (Passive Avoidance) tasks, which involve the hippocampus and the amygdala, respectively. From these behavioural studies we found that the initial cognitive impairments manifested as a retention deficit in apoE4 mice fed on high carbohydrate diet. Thus, the genetic risk factor apoE4 genotype associated with a high carbohydrate diet seems to affect cognitive functions in young mice, corroborating the theory that the combination of genetic and environmental risk factors greatly increases the risk of developing AD and leads to an earlier onset of cognitive deficits. The cellular and molecular bases of the cognitive decline in AD are largely unknown. In order to determine the molecular changes for the onset of the early cognitive impairment observed in the behavioural studies, we performed molecular studies, with particular focus on synaptic integrity and Tau phosphorylation. The most relevant finding of our molecular studies showed a significant decrease of Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) in apoE4 mice fed on high carbohydrate diet. Our results may suggest that BDNF decrease found in apoE4 HS mice could be involved in the earliest impairment in long-term reference memory observed in behavioural studies. The second aim of this thesis was to study possible involvement of leptin in AD. There is growing evidence that leptin has neuroprotective properties in the Central Nervous System (CNS). Recent evidence has shown that leptin and its receptors are widespread in the CNS and may provide neuronal survival signals. However, there are still numerous questions, regarding the molecular mechanism by which leptin acts, that remain unanswered. Thus, given to the importance of the involvement of leptin in AD, we wanted to clarify the function of leptin in the pathogenesis of AD and to investigate if apoE genotype affect leptin levels through studies in vitro, in mice and in human. Our findings suggest that apoE4 TR mice showed an increase of leptin in the brain. Leptin levels are also increased in the cerebral spinal fluid of AD patients and apoE4 carriers with AD have higher levels of leptin than apoE3 carriers. Moreover, leptin seems to be expressed by reactive glial cells in AD brains. In vitro, ApoE4 together with Amyloid beta increases leptin production by microglia and astrocytes. Taken together, all these findings suggest that leptin replacement might not be a good strategy for AD therapy. Our results show that high leptin levels were found in AD brains. These findings suggest that, as high leptin levels do not promote satiety in obese individuals, it might be possible that they do not promote neuroprotection in AD patients. Therefore, we hypothesized that AD brain could suffer from leptin resistance. Further studies will be critical to determine whether or not the central leptin resistance in SNC could affect its potential neuroprotective effects.

La Ricostruzione 3D di Bologna nel XVI Secolo

Il lavoro presentato ha come oggetto la ricostruzione tridimensionale della città di Bologna nella sua fase rinascimentale. Tale lavoro vuole fornire un modello 3D delle architetture e degli spazi urbani utilizzabile sia per scopi di ricerca nell’ambito della storia delle città sia per un uso didattico-divulgativo nel settore del turismo culturale. La base del lavoro è una fonte iconografica di grande importanza: l’affresco raffigurante Bologna risalente al 1575 e situato in Vaticano; questa è una veduta a volo d’uccello di grandi dimensioni dell’intero tessuto urbano bolognese all’interno della terza cerchia di mura. In esso sono rappresentate in maniera particolareggiata le architetture civili e ecclesiastiche, gli spazi ortivi e cortilivi interni agli isolati e alcune importanti strutture urbane presenti in città alla fine del Cinquecento, come l’area portuale e i canali interni alla città, oggi non più visibili. La ricostruzione tridimensionale è stata realizzata tramite Blender, software per la modellazione 3D opensource, attraverso le fasi di modellazione, texturing e creazione materiali (mediante campionamento delle principali cromie presenti nell’affresco), illuminazione e animazione. Una parte della modellazione è stata poi testata all’interno di un GIS per verificare l’utilizzo delle geometrie 3D come elementi collegabili ad altre fonti storiche relative allo sviluppo urbano e quindi sfruttabili per la ricerca storica. Grande attenzione infine è stata data all’uso dei modelli virtuali a scopo didattico-divulgativo e per il turismo culturale. La modellazione è stata utilizzata all’interno di un motore grafico 3D per costruire un ambiente virtuale interattivo nel quale un utente anche non esperto possa muoversi per esplorare gli spazi urbani della Bologna del Cinquecento. In ultimo è stato impostato lo sviluppo di un’applicazione per sistemi mobile (Iphone e Ipad) al fine di fornire uno strumento per la conoscenza della città storica in mobilità, attraverso la comparazione dello stato attuale con quello ricostruito virtualmente.

La ville comme labyrinthe: réécritures d'un mythe entre les années 1950 et 1980

Entre les années 1950 et 1980, émerge une nouvelle forme de labyrinthe chez des romanciers européens comme Michel Butor, Alain Robbe-Grillet, Italo Calvino, Patrick Modiano et Alasdair Gray : un labyrinthe insaisissable et non cartographiable. Pour en rendre compte nous avons recours au modèle du rhizome, issu de la philosophie de Gilles Deleuze et de Félix Guattari, aussi bien qu'au concept d'hétérotopie de Michel Foucault. La spatialité de nos romans nous pousse à prendre en compte également les réécritures ironiques du mythe de Thésée, Ariane, le Minotaure, Dédale. Les citations et les allusions au mythe nous font remarquer la distance d'avec le modèle traditionnel et les effets de ce qu'on peut considérer comme un « bricolage mythique », dans le cadre d'un regard ironique, parodique ou satirique. La représentation romanesque du labyrinthe accentue d'un côté l'absence d'un centre, et de l'autre côté l'ouverture extrême de cet espace qu'est la ville contemporaine. En même temps, la présence de nombreux « espaces autres », les hétérotopies de Foucault, définit l'égarement des protagonistes des romans. Au fur et à mesure que les écrivains acquièrent conscience des caractéristiques « labyrinthiques » de ces espaces, celles-ci commencent à informer l'œuvre romanesque, créant ainsi un espace métafictionnel. Entre les années Cinquante et le début des années Soixante-dix, les Nouveaux romanciers français accentuent ainsi l'idée de pouvoir jouer avec les instruments de la fiction, pour exaspérer l'absence d'un sens dans la ville comme dans la pratique de l'écriture. Calvino reformule cette conception du roman, remarquant l'importance d'un sens, même s'il est caché et difficile à saisir. Pour cette raison, à la fin de l'époque que nous analysons, des auteurs comme Modiano et Gray absorbent les techniques d'écriture de ces prédécesseurs, en les faisant jouer avec la responsabilité éthique de l'auteur.

Carlos Martí Arís e i suoi eteronimi. Vocazione all'anonimo

Questa ricerca indaga la prospettiva investigativa di Carlos Martí Arís. È stato assunto il campo d’azione da lui prediletto, ovvero l’articolato rapporto che in architettura si instaura tra teoria e pratica, comprensivo delle svariate ricadute nel mondo dell’arte e della produzione umana in genere, che fanno del progetto architettonico un campo disciplinare complesso. La sua figura è però assunta in modo strumentale, come grimaldello per addentrarsi in un articolato ambito culturale, che se da un lato coincide con la sua città, Barcellona, dall’altro la trascende grazie a quei “ponti della conoscenza” che CMA interrottamente ha teso al suo intorno. Ci riferiamo alla sua costruzione teorica destinata a consolidare la storica reciprocità tra Italia e Spagna, le cui tematiche urbane e tipologiche ne sono la base, Milano e Barcellona ne sono gli estremi. Ci riferiamo al suo sguardo sull’esperienza del Movimento Moderno e il relativo tema della residenza. Ci riferiamo alla sua naturale vocazione al silenzio, che si oppone al fragoroso rumore della contemporaneità e affianca la discreta parola del mestiere: un modo per porsi all’ascolto. All’ascolto dell’altro e del mondo. Ci riferiamo, insomma, alla sua idea di architettura intesa come «territorio dissodato da tempi remoti»; come trama di corrispondenze sincroniche tra terre, tempi, fatti, uomini, vicini e lontani: condizione ideale per chi voglia disciogliere il proprio lavoro nei labirintici sentieri del mondo, indifferente al rischio di perdersi nell’oblio. Oggi, in cui il progetto architettonico risulta sempre più spesso veicolo di soggettive e arbitrarie sperimentazioni formali, la lezione di CMA indica una via d’uscita: un mo(n)do condiviso che all’arroganza opponga la discrezione, che persuada a celarsi nella tradizione e a porsi umilmente all’ombra dei maestri. Tradizione e Maestri, Eteronimi e Nomi, complementarità a cui CMA affida il suo progetto di anonimato, sovrapersonale e ostinatamente teso a rilevarne le relazioni inedite.

Giardini per rivivere: orticoltura e giardinaggio a fini terapeutici in contesti sanitari

Questa tesi riassume il lavoro di ricerca da me effettuato per studiare i meccanismi della relazione uomo - pianta su cui si basa l’orticoltura terapeutica, le sue modalità di attuazione e le risposte dei pazienti al lavoro in giardino. La ricerca si è svolta in due diversi giardini terapeutici con pazienti adulti con varie tipologie di disabilità fisica o psichica. Partendo dalla analisi delle basi teoriche su cui si fonda l’ortoterapia, l’obiettivo era di capire come creare le condizioni migliori per ottenere i massimi benefici dall’uso dell’orticoltura e del giardinaggio per il benessere delle persone. Due elementi sono apparsi fondamentali per il raggiungimento degli obiettivi terapeutici: il primo è lo stretto legame esistente tra la forma del giardino e delle piante e la sua funzione terapeutica; il secondo sta nella necessità di creare nel paziente una connessione profonda con il giardino e il lavoro con le piante è risultato essere un fattore determinante per farlo. Utilizzando questionari e osservazioni degli utenti, sono stati raccolti ed elaborati dati relativi al benessere dei pazienti durante e dopo le attività in giardino e si è cercato di trovare un indice, individuato poi nella variazione di percezione del pollice verde, che potesse essere utilizzato per esprimere la soddisfazione del paziente. Infine si è cercato di capire come potesse variare la capacità ristorativa del giardino, in funzione della frequenza di visita e dell’attività che vi si svolgeva, attraverso la somministrazione della versione italiana della scala PRS a chi era impegnato nelle attività di orticoltura e giardinaggio, a chi passeggiava nel parco e a chi invece non lo frequentava regolarmente ma lo conosceva bene: è risultato che le tre modalità di fruizione del giardino davano ai fruitori un potenziale rigenerativo diverso e significativamente più alto per chi metteva le mani nella terra.