NeuroLab

Coordinatore scientifico: Francesco Carlo Morabito

Responsabile tecnico: Fabio La Foresta

Principali Attrezzature Scientifiche Disponibili

BIOPAC Student Lab - Sistema integrato hardware/software per l’acquisizione e l’elaborazione di dati fisiologici come EMGs, ECG, EEG con EOG e PEV, spirometria e prove da sforzo con cyclette. L’hardware è composto da una unità di acquisizione MP35, elettrodi monouso, cavetti, cuffie acustiche, cavi di collegamento, alimentatore, ed altri accessori. Il software di Biopac Student Lab è composto da lezioni guidate con delle ulteriori opzioni di analisi avanzata di biosegnali.

BIOPAC System Advanced Lab - Sistema avanzato MP150 per l’acquisizione e l’elaborazione di dati fisiologici. Il sistema MP150 sfrutta una tecnologia modulare con acquisizione multicanale per registrazioni di EMGs, ECG, EEG con EOG e PEV. MP150 usa l'interfaccia Ethernet (10Mbit/sec) che permette una velocità di trasmissione dati più grande in modalità remota. Il sistema include un ambiente di progettazione e sviluppo di hardware dedicato.

SigLab - Calcolatore progettato per lavorare sui segnali. Si può usare per caricare, salvare, o generare i segnali e compiere varie operazioni fra i segnali (somma, logaritmo, valore assoluto, seno, coseno, filtraggio, convoluzione, fft, correlazione, ecc.). Le parti di interesse del segnale sono continuamente visibili. SigLab è stato progettato per potere maneggiare i risultati di simulazioni o misure. Può lavorare su segnali con milioni di punti mantenendo in memoria una piccola parte di ogni segnale (per avere buone prestazioni mette in memoria piccole porzioni di segnale).

NeuralWork Plus II - Ambiente per lo sviluppo di reti neuronali sviluppato dalla società americana NeuralWare. È scritto in linguaggio C, utilizza una tecnologia object-oriented e supporta oltre 25 tipi di reti neuronali con più di 8.000 varianti back propagation. Il punto di forza è rappresentato dalla possibilità di partire da questa base di reti neuronali per modificarle e adeguarle alle proprie specifiche. Tra i paradigmi: Logicon Projection Network, Fuzzy Art Map, Radial Basis Functions, Quik Prop, General Regression Neural Network, Cascade Correlation e Probabilistic Neural Network. Permette l’integrazione con altri software tramite un tool che crea la mappa dei pesi in linguaggio C standard.

Neuroserver - Server Xeon biprocessore a 64Bit. Configurato in ambiente Linux per Matlab. NeuralWork e Weka permette l’accesso remoto di utenti autorizzati e quotati. Consigliato l’uso di Octave per calcolo parallelo.

Personale che partecipa alle attività di Laboratorio

Prof. Ing. Francesco Carlo Morabito, Prof. Ing. Mario Versaci, Prof. Ing. Fabio La Foresta, Dr. Ing. Giuseppina Inuso, Dr. Ing. Nadia Mammone, Dott. Ing. Maurizio Fiaschè, Sig. Maurizio Campolo.

Attività Scientifiche Condotte nel Laboratorio

Temi di ricerca - Ingegneria Neurale, Elaborazione di dati biomedici, Soft Computing, Analisi Multidimensionale e Multrisoluzione.

Attività Scientifica - Il Laboratorio di Neuroscienze (NeuroLab) nasce come laboratorio interdisciplinare, indirizzato allo sviluppo di sistemi basati su algoritmi di soft computing. Tali tecniche di calcolo includono modelli matematici, algoritmi per il trattamento di segnali, procedure di predizione e controllo di sistemi fisici complessi. Negli ultimi anni l’attività di ricerca è stata estesa allo studio dei fenomeni biologici che regolano il funzionamento del corpo umano nell’espletamento delle sue normali attività. In particolare gli sviluppi teorici in ambito Bio-Elettromagnetico hanno messo in risalto l’importanza dello sviluppo di strumenti ingegneristici nell’ambito delle scienze mediche al fine di potenziare le capacità di diagnosi e prognosi di patologie. Particolare interesse è stato rivolto allo studio del sistema nervoso centrale e periferico mediante l’analisi di segnali elettroencefalografici (EEG), elettromiografici (EMG) ed immagini di risonanza magnetica funzionale (fMRI). Sono stati anche realizzati del modelli dinamici per la simulazione del sistema cardio-respiratorio al fine di ottenere dati sintetici patologici relativi a tracciati elettrocardiografici (ECG). L’attività di ricerca è anche supportata dal sistema di acquisizione ed elaborazione BIOPAC SYSTEM Inc. che costituisce un’insostituibile risorsa per la creazione di database di segnali biomedici reali. Recentemente l’orizzonte di ricerca è stato indirizzato verso lo studio del cervello epilettico mediante l’elaborazione di segnali EEG di superficie. Obiettivo fondamentale è l’investigazione di patologie epilettiformi mediante la costituzione di un gruppo di ricerca variegato con competenze nell’analisi e sintesi di circuiti e segnali non lineari, nello studio di serie temporali, nella soluzione del problema inverso, nelle tecniche dell’apprendimento artificiale e del soft computing, completato opportunamente da un forte gruppo di neurologi che dovranno garantire l’affidabilità delle tecniche proposte oltre che rendere disponibile un cospicuo database sperimentale di tracciati.