Comunicat de presă - Universitatea Babeş-Bolyai
Cluj-Napoca, 26 septembrie 2024
Metodă revoluţionară dezvoltată de cercetătorii clujeni de la TINS şi UBB pentru înţelegerea activităţii creierului
O echipă de cercetători de la Institutul Transilvan pentru Neuroştiinţe (TINS) şi Universitatea Babeş-Bolyai (UBB) Cluj-Napoca a dezvoltat o metodă revoluţionară care simplifică şi ajută la înţelegerea volumelor foarte mari de date complexe obţinute prin scanarea creierului cu rezonanţă magnetică nucleară funcţională (RMNf sau fMRI) sau prin electroencefalogramă (EEG). Metoda deschide noi perspective de cercetare, în special în domeniul neuroştiinţelor, dar poate fi utilizată şi în studierea unor afecţiuni precum autismul, depresia, traumatismele craniene ori alcoolismul.
Rezultatele cercetării au fost publicate în numărul din luna august al jurnalului Cell Systems, fiind rezultatul unei colaborări de aproape zece ani dintre cercetătorii clujeni de la TINS şi UBB cu cei de la Universitatea Miguel Hernandez din Alicante (Spania), Universitatea Politehnică din Valencia (Spania) şi Universitatea Heidelberg (Germania). Cercetătorii clujeni care au contribuit la studiu sunt Ercsey-Ravasz Maria (cu afiliere UBB, TINS), Raul Mureşan (TINS, Institutul STAR-UBB), Varga Levente (TINS, UBB), Vasile Moca (TINS) şi Molnar Botond (TINS, UBB).
Problema de la care a pornit cercetarea în anul 2015 ţine de faptul că tehnologiile de scanare, precum RMNf (dar şi alte tehnologii), oferă o cantitate foarte mare de date, greu de interpretat, care pot duce la rezultate contradictorii.
'Noi am căutat o metodă care să producă unităţi de măsură, biomarkeri, cu care poţi să detectezi prezenţa unor boli sau afecţiuni şi să pui un diagnostic în ceea ce priveşte activitatea cerebrală. Metoda găsită e una extrem de sensibilă şi robustă în acelaşi timp', explică Ercsey-Ravasz Maria, autor corespondent al articolului publicat în revista Cell Systems. Ca exemplu, testele preliminare pe care le-au realizat cercetătorii, dar care necesită validări ulterioare, arată că aplicarea acestei metode pentru persoane aflate în diferite stadii de comă ar putea anticipa care dintre pacienţi se afltă într-o stare care ar putea fi reversibilă şi care nu.
Reţelele funcţionale reprezintă legăturile dintre activările ariilor din creier, cu alte cuvinte arată care arii 'vorbesc' între ele la un moment dat. Pentru ca aceste reţele funcţionale să fie reprezentative trebuie să se ţină cont de două caracteristici importante ale activităţii creierului. Aceasta se schimbă foarte mult de la un moment la altul, fenomen cunoscut şi prin numele de non-staţionaritate. În al doilea rând, ariile creierului se pot activa cu întârziere unele faţă de altele. Metodele tradiţionale nu tratează în mod satisfăcător aceste două aspecte şi ca urmare construiesc reţele funcţionale care nu sunt suficient de reprezentative pentru activitatea complexă a creierului. Din acest motiv, metodele tradiţionale necesită volume foarte mari de date pentru rezultate concludente (înregistrări mai lungi sau colectarea datelor de la un număr mare de oameni), arată cercetătorii clujeni.
Metoda acestora inovează în două moduri. În primul rând, în construcţia reţelelor funcţionale sunt căutate legăturile dintre arii care sunt cele mai puternice, ţinând cont de întârzierile care pot apărea între activitatea diverselor arii. În al doilea rând, metoda abordează non-staţionarităţile cu ajutorul unor distribuţii, nu prin medierea multor valori, cum se face în mod tradiţional. Ideea metodei s-a inspirat din teoria sistemelor complexe din fizică. Pentru exemplificare, că asemănăm evoluţia unui sistem complex (cum e creierul) cu traiectoria unui fluture care zboară în cercuri în jurul unei flori. Dacă se face o medie a poziţiei locurilor prin care trece fluturele, putem trage concluzia eronată că fluturele este undeva în mijloc, poate chiar pe floare. Ceea ce este fals. Însă dacă ne uităm la distribuţia poziţiilor pe orizontală sau verticală ne dăm seama că fluturele se mişcă în jurul florii. Deci obţinem mult mai multă informaţie relevantă despre comportamentul fluturelui. Acelaşi principiu e aplicat şi în metoda propusă de cercetătorii clujeni.
Utilizarea metodei are importanţă atât pentru viitoare cercetări ştiinţifice fundamentale, cât şi pentru posibilitatea identificării unor boli şi afecţiuni altfel greu de detectat, pe baza scanării activităţii cerebrale. Datele analizate în studiu (obţinute în urma scanărilor RMNf) au fost culese de la mai multe specii de mamifere - şoareci, marmosete (o specie de maimuţe pitice) şi oameni, iar faptul că rezultatele sunt similare indică robusteţea metodei, susţin cercetătorii implicaţi în studiu.
Rectorul UBB, prof. univ. dr. psih. Daniel David, subliniază că 'UBB este principala zonă de expertiză din ţară în psihologie/ştiinţe cognitive (clinice) cu implicaţii de lidership academic şi clinic în sănătatea mintală/tulburările psihice, cu extensii recente în ultimii ani la nivel implementaţional (neurobiologic - neuroştiinţe cognitive clinice, neurogenetică comportamentală etc.). Parteneriatul ştiinţific cu TINS a unit forţe academice din zona neuroştiinţelor din Cluj-Napoca, ceea ce, pe fondul unei infrastructuri de tip world-class (e.g., RMN clinic 7 Tesla, RMN preclinic 11 Tesla; EEG avansat etc.), generează contribuţii relevante nu doar naţional, ci de referinţă la nivel internaţional'.
Rezultatele au fost posibile printr-o colaborare internaţională care a reunit experţi din diverse domenii, cu o echipă multidisciplinară.
- Cercetătoare la UBB şi liderul unui laborator la TINS, Maria Ercsey-Ravasz are o vastă experienţă în fizica reţelelor complexe.
- Raul Mureşan conduce, la TINS, laboratorul care se concentrează pe dezvoltarea de instrumente avansate pentru analiza seriilor cronologice şi este afiliat UBB în cadrul parteneriatului strategic cu Institutul STAR UBB.
Cercetarea a fost finanţată prin Programul de cercetare şi inovare Orizont 2020 al Uniunii Europene (SyBill-AA, NEUROTWIN), Programul ERA-Net NEURON al Agenţiei Spaniole de Cercetare (AIE), Fondul European de Dezvoltare Regională (FEDR), Ministerul Sănătăţii din Spania, prin Serviciile Sociale şi Egalitate, Programul PROMETEO al Generalitat Valenciana, Programul Severo Ochoa pentru Centrele de Excelenţă în cercetare şi dezvoltare, Proiectul de parteneriat pentru creierul uman ERANET-FLAG-ERA-ModelDXConsciousness şi proiectul ERANET- NEURON-2-UnscrAMBLY, NO (Norway) grants 2014-2021 nr. contract 20/2020 (RO-NO-2019-0504), Autoritatea Naţională pentru Cercetare Ştiinţifică şi Inovare (ANCS) şi Societatea Germană de Cercetare (DFG). Proiectele naţionale CNCS-UEFISCDI: PN-III-P4-PCE-2021-0408, PN-III-P3-3.6-H2020-2020-0109, PN-III-P1-1.1-TE-2021-0709.
TINS este un institut de cercetare privat, non-profit, fondat de cercetători clujeni din domeniul neuroştiinţelor, cu studii şi doctorate la instituţii de prestigiu din Europa şi Statele Unite, întorşi acasă cu ambiţia de a face aici cercetare de top în neuroştiinţe. TINS găzduieşte anual, începând din 2012, unul dintre cele mai importante centre de formare în neuroştiinţele experimentale din întreaga lume: Şcoala de Vară Transilvăneană de Neuroştiinţe Experimentale (TENSS), care se desfăşoară la Lacul Ştiucii (Săcălaia, Cluj), şi a cărei activitate a fost consemnată inclusiv în revistele Nature şi National Geographic.
Institutul de Studii Avansate în Ştiinţă şi Tehnologie ( Institutul STAR-UBB - Scientific and Technological Advanced Research) este un institut de excelenţă al Universităţii Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca, înfiinţat în vederea creşterii vizibilităţii şi impactului UBB la nivel internaţional şi susţinerii şi promovării experienţelor de internaţionalizare pentru membrii comunităţii academice. Începând cu martie 2021, TINS şi UBB au încheiat o alianţă strategică.
Tradiţie şi Excelenţă prin Cultură-Ştiinţă-Inovaţie din 1581
Universitatea Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca (UBB) este universitatea cu cel mai complex profil academic din ţară (prin numărul de programe şi caracterul multicultural cu trei limbi academice oficiale: română, maghiară şi germană), cu tradiţia academică cea mai veche din România (începută acum 443 de ani - 1581), reprezentând de asemenea cea mai mare comunitate academică din ţară (cu peste 50.000 de oameni, din 15 localităţi şi 11 judeţe). De la fondare, UBB face parte din galeria universităţilor de prestigiu şi de referinţă din România, de opt ani aflându-se pe prima poziţie în ţară în Metarankingul Universitar care sumarizează rankingurile internaţionale majore ale universităţilor. În plus, de mai mulţi ani UBB ocupă primele poziţii în ţară în rankingurile internaţionale globale şi pe domenii, aflându-se constant între primele 5% universităţi ale lumii (din cele aproximativ 30000 existente), cu o infrastructură academică avansată (ex. unităţi CDI integrate în reţele europene, laboratoare didactice modernizate şi integrate cu realitatea virtuală/augmentată/mixtă prin Centrul UBB-EON-XR etc.). Recent (2021), în urma auditului internaţional QS STAR, UBB a fost confirmată ca prima universitate world-class (QS*****) din România, din 2020 UBB a fost acceptată în GUILD, organizaţia unora din cele mai prestigioase universităţi europene world-class/research-intensive, a primit distincţia europeană HR Award for Excellence, iar din 2021/2022 este partea alianţei universităţilor europene EUTOPIA.
Direcţia Comunicare şi PR a UBB
Metodă revoluţionară dezvoltată de cercetătorii clujeni de la TINS şi UBB pentru înţelegerea activităţii creierului
O echipă de cercetători de la Institutul Transilvan pentru Neuroştiinţe (TINS) şi Universitatea Babeş-Bolyai (UBB) Cluj-Napoca a dezvoltat o metodă revoluţionară care simplifică şi ajută la înţelegerea volumelor foarte mari de date complexe obţinute prin scanarea creierului cu rezonanţă magnetică nucleară funcţională (RMNf sau fMRI) sau prin electroencefalogramă (EEG). Metoda deschide noi perspective de cercetare, în special în domeniul neuroştiinţelor, dar poate fi utilizată şi în studierea unor afecţiuni precum autismul, depresia, traumatismele craniene ori alcoolismul.
Rezultatele cercetării au fost publicate în numărul din luna august al jurnalului Cell Systems, fiind rezultatul unei colaborări de aproape zece ani dintre cercetătorii clujeni de la TINS şi UBB cu cei de la Universitatea Miguel Hernandez din Alicante (Spania), Universitatea Politehnică din Valencia (Spania) şi Universitatea Heidelberg (Germania). Cercetătorii clujeni care au contribuit la studiu sunt Ercsey-Ravasz Maria (cu afiliere UBB, TINS), Raul Mureşan (TINS, Institutul STAR-UBB), Varga Levente (TINS, UBB), Vasile Moca (TINS) şi Molnar Botond (TINS, UBB).
Problema de la care a pornit cercetarea în anul 2015 ţine de faptul că tehnologiile de scanare, precum RMNf (dar şi alte tehnologii), oferă o cantitate foarte mare de date, greu de interpretat, care pot duce la rezultate contradictorii.
'Noi am căutat o metodă care să producă unităţi de măsură, biomarkeri, cu care poţi să detectezi prezenţa unor boli sau afecţiuni şi să pui un diagnostic în ceea ce priveşte activitatea cerebrală. Metoda găsită e una extrem de sensibilă şi robustă în acelaşi timp', explică Ercsey-Ravasz Maria, autor corespondent al articolului publicat în revista Cell Systems. Ca exemplu, testele preliminare pe care le-au realizat cercetătorii, dar care necesită validări ulterioare, arată că aplicarea acestei metode pentru persoane aflate în diferite stadii de comă ar putea anticipa care dintre pacienţi se afltă într-o stare care ar putea fi reversibilă şi care nu.
Reţelele funcţionale reprezintă legăturile dintre activările ariilor din creier, cu alte cuvinte arată care arii 'vorbesc' între ele la un moment dat. Pentru ca aceste reţele funcţionale să fie reprezentative trebuie să se ţină cont de două caracteristici importante ale activităţii creierului. Aceasta se schimbă foarte mult de la un moment la altul, fenomen cunoscut şi prin numele de non-staţionaritate. În al doilea rând, ariile creierului se pot activa cu întârziere unele faţă de altele. Metodele tradiţionale nu tratează în mod satisfăcător aceste două aspecte şi ca urmare construiesc reţele funcţionale care nu sunt suficient de reprezentative pentru activitatea complexă a creierului. Din acest motiv, metodele tradiţionale necesită volume foarte mari de date pentru rezultate concludente (înregistrări mai lungi sau colectarea datelor de la un număr mare de oameni), arată cercetătorii clujeni.
Metoda acestora inovează în două moduri. În primul rând, în construcţia reţelelor funcţionale sunt căutate legăturile dintre arii care sunt cele mai puternice, ţinând cont de întârzierile care pot apărea între activitatea diverselor arii. În al doilea rând, metoda abordează non-staţionarităţile cu ajutorul unor distribuţii, nu prin medierea multor valori, cum se face în mod tradiţional. Ideea metodei s-a inspirat din teoria sistemelor complexe din fizică. Pentru exemplificare, că asemănăm evoluţia unui sistem complex (cum e creierul) cu traiectoria unui fluture care zboară în cercuri în jurul unei flori. Dacă se face o medie a poziţiei locurilor prin care trece fluturele, putem trage concluzia eronată că fluturele este undeva în mijloc, poate chiar pe floare. Ceea ce este fals. Însă dacă ne uităm la distribuţia poziţiilor pe orizontală sau verticală ne dăm seama că fluturele se mişcă în jurul florii. Deci obţinem mult mai multă informaţie relevantă despre comportamentul fluturelui. Acelaşi principiu e aplicat şi în metoda propusă de cercetătorii clujeni.
Utilizarea metodei are importanţă atât pentru viitoare cercetări ştiinţifice fundamentale, cât şi pentru posibilitatea identificării unor boli şi afecţiuni altfel greu de detectat, pe baza scanării activităţii cerebrale. Datele analizate în studiu (obţinute în urma scanărilor RMNf) au fost culese de la mai multe specii de mamifere - şoareci, marmosete (o specie de maimuţe pitice) şi oameni, iar faptul că rezultatele sunt similare indică robusteţea metodei, susţin cercetătorii implicaţi în studiu.
Rectorul UBB, prof. univ. dr. psih. Daniel David, subliniază că 'UBB este principala zonă de expertiză din ţară în psihologie/ştiinţe cognitive (clinice) cu implicaţii de lidership academic şi clinic în sănătatea mintală/tulburările psihice, cu extensii recente în ultimii ani la nivel implementaţional (neurobiologic - neuroştiinţe cognitive clinice, neurogenetică comportamentală etc.). Parteneriatul ştiinţific cu TINS a unit forţe academice din zona neuroştiinţelor din Cluj-Napoca, ceea ce, pe fondul unei infrastructuri de tip world-class (e.g., RMN clinic 7 Tesla, RMN preclinic 11 Tesla; EEG avansat etc.), generează contribuţii relevante nu doar naţional, ci de referinţă la nivel internaţional'.
Rezultatele au fost posibile printr-o colaborare internaţională care a reunit experţi din diverse domenii, cu o echipă multidisciplinară.
- Cercetătoare la UBB şi liderul unui laborator la TINS, Maria Ercsey-Ravasz are o vastă experienţă în fizica reţelelor complexe.
- Raul Mureşan conduce, la TINS, laboratorul care se concentrează pe dezvoltarea de instrumente avansate pentru analiza seriilor cronologice şi este afiliat UBB în cadrul parteneriatului strategic cu Institutul STAR UBB.
Cercetarea a fost finanţată prin Programul de cercetare şi inovare Orizont 2020 al Uniunii Europene (SyBill-AA, NEUROTWIN), Programul ERA-Net NEURON al Agenţiei Spaniole de Cercetare (AIE), Fondul European de Dezvoltare Regională (FEDR), Ministerul Sănătăţii din Spania, prin Serviciile Sociale şi Egalitate, Programul PROMETEO al Generalitat Valenciana, Programul Severo Ochoa pentru Centrele de Excelenţă în cercetare şi dezvoltare, Proiectul de parteneriat pentru creierul uman ERANET-FLAG-ERA-ModelDXConsciousness şi proiectul ERANET- NEURON-2-UnscrAMBLY, NO (Norway) grants 2014-2021 nr. contract 20/2020 (RO-NO-2019-0504), Autoritatea Naţională pentru Cercetare Ştiinţifică şi Inovare (ANCS) şi Societatea Germană de Cercetare (DFG). Proiectele naţionale CNCS-UEFISCDI: PN-III-P4-PCE-2021-0408, PN-III-P3-3.6-H2020-2020-0109, PN-III-P1-1.1-TE-2021-0709.
TINS este un institut de cercetare privat, non-profit, fondat de cercetători clujeni din domeniul neuroştiinţelor, cu studii şi doctorate la instituţii de prestigiu din Europa şi Statele Unite, întorşi acasă cu ambiţia de a face aici cercetare de top în neuroştiinţe. TINS găzduieşte anual, începând din 2012, unul dintre cele mai importante centre de formare în neuroştiinţele experimentale din întreaga lume: Şcoala de Vară Transilvăneană de Neuroştiinţe Experimentale (TENSS), care se desfăşoară la Lacul Ştiucii (Săcălaia, Cluj), şi a cărei activitate a fost consemnată inclusiv în revistele Nature şi National Geographic.
Institutul de Studii Avansate în Ştiinţă şi Tehnologie ( Institutul STAR-UBB - Scientific and Technological Advanced Research) este un institut de excelenţă al Universităţii Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca, înfiinţat în vederea creşterii vizibilităţii şi impactului UBB la nivel internaţional şi susţinerii şi promovării experienţelor de internaţionalizare pentru membrii comunităţii academice. Începând cu martie 2021, TINS şi UBB au încheiat o alianţă strategică.
Tradiţie şi Excelenţă prin Cultură-Ştiinţă-Inovaţie din 1581
Universitatea Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca (UBB) este universitatea cu cel mai complex profil academic din ţară (prin numărul de programe şi caracterul multicultural cu trei limbi academice oficiale: română, maghiară şi germană), cu tradiţia academică cea mai veche din România (începută acum 443 de ani - 1581), reprezentând de asemenea cea mai mare comunitate academică din ţară (cu peste 50.000 de oameni, din 15 localităţi şi 11 judeţe). De la fondare, UBB face parte din galeria universităţilor de prestigiu şi de referinţă din România, de opt ani aflându-se pe prima poziţie în ţară în Metarankingul Universitar care sumarizează rankingurile internaţionale majore ale universităţilor. În plus, de mai mulţi ani UBB ocupă primele poziţii în ţară în rankingurile internaţionale globale şi pe domenii, aflându-se constant între primele 5% universităţi ale lumii (din cele aproximativ 30000 existente), cu o infrastructură academică avansată (ex. unităţi CDI integrate în reţele europene, laboratoare didactice modernizate şi integrate cu realitatea virtuală/augmentată/mixtă prin Centrul UBB-EON-XR etc.). Recent (2021), în urma auditului internaţional QS STAR, UBB a fost confirmată ca prima universitate world-class (QS*****) din România, din 2020 UBB a fost acceptată în GUILD, organizaţia unora din cele mai prestigioase universităţi europene world-class/research-intensive, a primit distincţia europeană HR Award for Excellence, iar din 2021/2022 este partea alianţei universităţilor europene EUTOPIA.
Direcţia Comunicare şi PR a UBB
Afisari: 28
Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - [email protected].