Neuroscienze Cognitive e Attività Professionalizzanti alla Sapienza: Un Percorso Formativo Integrato

Le neuroscienze cognitive rappresentano un campo di studio interdisciplinare che indaga i meccanismi neurali alla base dei processi mentali e del comportamento umano. Presso l'Università Sapienza, il percorso formativo in questo ambito è progettato per fornire agli studenti una preparazione teorica e pratica solida, mirata a formare professionisti altamente competitivi nel mercato del lavoro nazionale e internazionale. Questo approccio integrato mira a colmare il divario tra la ricerca scientifica di base e le sue applicazioni cliniche e professionali, preparando gli studenti ad affrontare le sfide complesse del settore.

Fondamenti Teorici e Strumenti di Indagine

Il corso intende fornire gli strumenti per la comprensione dei meccanismi psicologici di base del comportamento normale e patologico attraverso la conoscenza dei correlati neurali e del funzionamento cognitivo, con un totale di 72 CFU dedicati a questo fondamentale aspetto. Il corso copre un ampio spettro di abilità cognitive, analizzando, con un approccio integrato, i fattori che le influenzano. Il principale obiettivo formativo riguarda la trattazione delle conoscenze attuali circa le funzioni cognitive ed i sottostanti meccanismi fisiologici e neurali, declinandoli nel loro versante applicativo di valutazione precoce, diagnosi ed intervento. Viene fornito allo studente gli strumenti propri dell'approccio empirico, essenziali per una pratica basata sull'evidenza.

Diagramma che illustra le aree del cervello e le funzioni cognitive associate

L'obiettivo finale è la formazione di psicologi altamente competitivi nel mercato del lavoro nazionale ed internazionale, in grado di adattare le loro competenze e conoscenze alle variabili richieste dal mercato. Gli insegnamenti del primo anno sono mirati a fornire a tutti gli studenti una conoscenza avanzata di aspetti legati all'intervento psicologico e cognitivo nell'ambito dei disturbi cognitivi acquisiti ed evolutivi. Vengono esaminate le caratteristiche delle funzioni cognitive nel loro aspetto evolutivo normale e patologico, considerando gli aspetti comportamentali e neurofunzionali dei disturbi cognitivi acquisiti a seguito di lesione cerebrale.

Particolare enfasi è posta sulle principali tecniche di ricerca e analisi dei dati, sia affrontando tematiche legate alla statistica avanzata che attraverso indagini di tipo neuropsicologico e neurobiologico. Alcuni corsi, per un totale di 42 CFU, saranno dedicati all'acquisizione di competenze teorico-metodologiche negli ambiti della psicofisiologia, della neuropsicologia, delle scienze cognitive e della metodologia di analisi.

Sviluppo delle Competenze Diagnostiche e Interventistiche

L'obiettivo del secondo anno è quello di fornire strumenti e competenze specifiche legate alla diagnosi e all'intervento dei disturbi cognitivi acquisiti ed evolutivi, per un totale di 27 CFU. In quest'ottica, si intende fornire agli studenti conoscenze relative all'utilizzo di tecniche psicofisiologiche per la valutazione dei correlati neurali dei deficit cognitivi. Gli studenti affronteranno tematiche legate allo sviluppo normale e patologico con particolare riferimento ai disturbi dell'apprendimento. Si intende inoltre offrire competenze circa la relazione clinica con il paziente, mirate alla sensibilizzazione necessaria all'intervento diagnostico riabilitativo.

16b. Tecniche di neuroimaging e risonanza magnetica funzionale

Nel biennio, gli studenti potranno inoltre scegliere di approfondire (12 CFU) aspetti di valutazione, acquisire conoscenze nell'ambito dell'intelligenza artificiale e Computer Science o in ambito storico/letterario, accedendo ai corsi in inglese attivi presso l'Ateneo. Questo permette una personalizzazione del percorso formativo, rispondendo agli interessi specifici e alle future direzioni professionali.

Tirocinio Pratico Valutativo (TPV) e Abilitazione Professionale

Sono inoltre previsti, ai sensi del Decreto Interministeriale n. 654 del 5-7-2022, 20 CFU di Tirocinio Pratico Valutativo (TPV) necessari ai fini dell'abilitazione all'esercizio della professione di psicologo. Le attività di TPV supervisionate prevedono l'osservazione diretta e lo svolgimento di attività finalizzate a un apprendimento connesso allo sviluppo delle competenze legate ai contesti applicativi degli ambiti della psicologia e delle abilità procedurali e relazionali fondamentali per l'esercizio dell'attività professionale (per i dettagli delle attività si veda l'art. 2 c. 3 e 4 del Decreto 567/2022).

Il TPV si sostanzia in 20 CFU di attività pratiche contestualizzate e supervisionate, finalizzate a un apprendimento situato e allo sviluppo delle competenze e delle abilità procedurali e relazionali fondamentali per l’esercizio dell’attività professionale. Le attività di TPV sono divise in attività che possono essere svolte nella struttura di appartenenza del CdLM o in strutture esterne convenzionate, quali la Fondazione Santa Lucia IRCCS, l'Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione, e l'Istituto di Biologia Cellulare e Neurobiologia. Queste esperienze pratiche sono cruciali per sviluppare autonomia di giudizio e abilità comunicative, preparando gli studenti a operare con responsabilità in diversi contesti.

Autonomia di Giudizio e Abilità Comunicative

La professione di Psicologo prevede funzioni di elevata responsabilità nelle organizzazioni e nei servizi diretti alla persona, ai gruppi e alle comunità, nonché in istituzioni di ricerca e formazione. Il percorso formativo mira a sviluppare negli studenti una profonda conoscenza dei metodi di valutazione del funzionamento cognitivo e cerebrale, basata sulla valutazione critica dei risultati della ricerca di base e applicata. Questo permetterà al professionista di modificare questi strumenti o svilupparne di nuovi in funzione di specifiche esigenze cliniche o sperimentali, dimostrando un'elevata autonomia di giudizio.

Approfondimenti Teorici e Metodologici

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti competenze teoriche e pratiche volte alla comprensione dei modelli teorici più rilevanti nello studio delle caratteristiche temperamentali e di personalità nel corso dello sviluppo, prestando particolare attenzione alla rilevanza delle differenze individuali nei modelli di intervento che mirano alla promozione del benessere e alla prevenzione dei comportamenti disadattivi nel corso del ciclo di vita. Oltre alle lezioni frontali, le ore di laboratorio offrono agli studenti la possibilità di acquisire conoscenze avanzate di tipo pratico che si riferiscono alle procedure di assessment, così come all’analisi di singoli casi. Il laboratorio garantisce, quindi, l’acquisizione di competenze pratiche e tecniche nell’ambito della valutazione della personalità nei contesti della salute, del lavoro e giuridico-forensi.

Schema che illustra il ciclo di vita dello sviluppo della personalità

Conoscenza e Comprensione dei Modelli di Personalità

Il superamento degli esami relativi a questi insegnamenti garantisce di essere in grado di comprendere e utilizzare gli strumenti per la valutazione delle dimensioni temperamentali e di personalità, così come i programmi di intervento basati sull’evidenza scientifica. Gli studenti impareranno a riconoscere gli indicatori che valutano la personalità nell’intero ciclo di vita e a pianificare progetti di intervento per bambini, adolescenti e adulti.

Applicazione delle Conoscenze e Autonomia di Giudizio

Il superamento degli esami implica l’acquisizione della capacità di giudicare in modo critico sia i modelli teorici sia gli strumenti di valutazione, riconoscendone vantaggi e svantaggi. Inoltre, consente di saper programmare progetti di promozione e di prevenzione. Queste capacità vengono acquisite durante l’insegnamento tramite l’esposizione di report scientifici e di casi di studio contenenti i profili di personalità, sia nel corso delle lezioni frontali, sia durante il laboratorio.

Abilità Comunicative e di Apprendimento Autonomo

Il superamento dell’esame implica la capacità di utilizzare efficacemente gli strumenti comunicativi propri della presentazione di profili e di report scientifici. Le capacità di apprendimento trasversali acquisite consentiranno allo studente di approfondire nel corso della sua carriera accademica e professionale i principali modelli teorici e applicativi e i programmi di intervento associati.

Modellazione Computazionale dei Processi Cognitivi

Il corso fornisce le basi teoriche per la comprensione dei processi cognitivi attraverso la lente pratica della modellazione computazionale. Le funzioni cognitive saranno interpretate come problemi computazionali e risolte da architetture di elaborazione dell’informazione, in particolare da modelli connessionisti (reti neurali). Gli studenti acquisiranno le competenze essenziali di programmazione R per implementare, simulare e analizzare questi modelli e progettare esperimenti per raccogliere dati empirici su domini cognitivi chiave come la memoria, la percezione e il linguaggio.

Il corso fornirà agli studenti strumenti concreti di programmazione informatica per costruire, eseguire, analizzare e interpretare modelli computazionali e imparare a mettere in relazione il loro comportamento con i dati empirici. Gli studenti acquisiranno i concetti fondamentali della scienza cognitiva computazionale, compresi i livelli di analisi di Marr e le motivazioni della modellazione computazionale. Acquisiranno una comprensione dei principi e degli impegni dei tre principali paradigmi di modellazione: Elaborazione simbolica (panoramica), connessionismo (reti neurali - approfondimento) e struttura bayesiana per l’inferenza e l’apprendimento (solo brevemente).

Impareranno a conoscere gli algoritmi fondamentali relativi a questi approcci, come la base concettuale dell’addestramento delle reti neurali (Backpropagation), e acquisiranno la conoscenza delle architetture computazionali (ad esempio, reti associative o reti neurali convoluzionali; CNN) per affrontare problemi cognitivi nella percezione (ad esempio, categorizzazione) o nella memoria (ad esempio, associazione), nonché per simulare gli effetti di un’alterazione dell’elaborazione nelle reti neurali, che è rilevante per esaminare i disturbi neurodegenerativi.

I partecipanti acquisiranno inoltre una conoscenza delle tecniche computazionali di elaborazione del linguaggio naturale, tra cui gli N-grammi, la semantica distribuzionale (Word Embeddings) e le reti neurali ricorrenti (RNN). Durante le sessioni di laboratorio, gli studenti acquisiranno competenze pratiche nella programmazione in R, che copriranno la sintassi, le strutture dei dati, il flusso di controllo, le funzioni, la gestione dei dati e la visualizzazione. Impareranno a implementare in R i principali modelli di reti neurali (ad esempio, perceptron, MLP, CNN) utilizzando librerie come “keras” e ad applicarli per simulare processi cognitivi (ad esempio, la memoria attraverso reti associative). Per quanto riguarda il linguaggio, gli studenti applicheranno le classiche tecniche di elaborazione computazionale del testo (N-grammi), esploreranno le incorporazioni di parole e comprenderanno concetti fondamentali come la semantica distributiva. Acquisiranno inoltre competenze pratiche nell'uso di software per la creazione di esperimenti (ad esempio, OpenSesame) per eseguire semplici esperimenti cognitivi e ottenere dati rilevanti da modellare.

Illustrazione di una rete neurale artificiale

Pensiero Critico e Valutazione dei Modelli

Partecipando attivamente alle lezioni, leggendo i documenti assegnati e impegnandosi in attività pratiche di laboratorio, gli studenti svilupperanno capacità di pensiero critico applicate alla scienza cognitiva computazionale. Impareranno a valutare criticamente i presupposti teorici, i meccanismi computazionali, i punti di forza e i limiti dei diversi paradigmi di modellazione (ad esempio, connessionista o bayesiano) per spiegare specifici fenomeni cognitivi nei domini della percezione, della memoria e del linguaggio. Gli studenti impareranno a interpretare i risultati e il comportamento dei modelli computazionali e a valutare criticamente la loro capacità di rendere conto dei dati empirici provenienti da esperimenti comportamentali e dei risultati delle neuroscienze cognitive.

Comunicazione Scientifica e Apprendimento Autonomo

Gli studenti svilupperanno abilità di comunicazione scientifica scritta e orale rilevanti per la ricerca in scienze cognitive computazionali durante il corso. Si eserciteranno a riassumere e discutere criticamente i documenti di ricerca che utilizzano tecniche di modellazione computazionale. Oltre al materiale di base del corso, gli studenti devono leggere, comprendere e confrontarsi criticamente con i principali articoli scientifici della letteratura sulle scienze cognitive computazionali. Questa esperienza favorirà le loro capacità di apprendimento autonomo e di analisi critica della ricerca primaria.

Neuroscienze Sociali: Funzioni Sociali e Metodologie di Ricerca

Il corso mira a fornire una panoramica aggiornata delle teorie e delle aree di ricerca nell'ambito delle Neuroscienze Sociali e ad offrire una conoscenza omnicomprensiva dei metodi di ricerca utilizzati in tale ambito. Il corso ha due obiettivi principali: promuovere la comprensione delle potenzialità sociali, cliniche e tecnologiche degli studi sulle funzioni sociali in individui neurotipici, durante lo sviluppo tipico e atipico e in pazienti psichiatrici e neurologici; rafforzare le abilità dello studente di reperire, comprendere, discutere e utilizzare le informazioni offerte dalle pubblicazioni scientifiche nell'ambito delle neuroscienze sociali.

16b. Tecniche di neuroimaging e risonanza magnetica funzionale

Tecniche di Neuroimaging e Applicazioni Cliniche

Gli studenti riceveranno una solida base sulle principali tecniche utilizzate per l'imaging del cervello umano in vivo e sulle loro applicazioni nel campo delle neuroscienze cognitive. Verrà sviluppata una visione critica della validità e dei limiti delle conoscenze sulla mente umana derivate dall'applicazione di tali metodi. Inoltre, gli studenti acquisiranno un set di abilità pratiche nella pianificazione e nell'analisi di esperimenti di neuroimaging cognitivo, e una serie di strumenti concettuali per valutare personalmente e criticamente i risultati ottenuti dalla ricerca nel campo del neuroimaging cognitivo.

Neuropsicologia Clinica e Sperimentale: Dalla Lesione Cerebrale alla Riabilitazione

Lo scopo generale del corso è di fornire una conoscenza approfondita dei metodi di valutazione clinica, di classificazione diagnostica e dei correlati anatomici dei disturbi delle funzioni cognitive conseguenti a lesioni cerebrali localizzate o degenerative. Il corso guiderà lo studente nello studio dei problemi clinici, anatomo-funzionali e teorici affrontati dalla Neuropsicologia Clinica e Sperimentale e illustrerà come tali problemi siano adesso rivisitati attraverso metodi e paradigmi sviluppati più recentemente nell’ambito più ampio delle Neuroscienze Cognitive.

Lo studente che abbia seguito il corso con profitto avrà acquisito tutte le conoscenze fondamentali per la comprensione delle problematiche neuropsicologiche che si presentano sia in ambito clinico sia sperimentale. La conoscenza dei temi neuropsicologici clinici e sperimentali acquisita con la frequenza del corso avrà quindi un rilevante valore traslazionale. Il corso è articolato in una serie di lezioni frontali (6 crediti).

Conoscenza, Comprensione e Applicazione

Lo studente sarà capace di utilizzare le conoscenze acquisite per una efficace comprensione delle basi neurali delle funzioni cognitive in soggetti cerebrolesi e sani. Questo implica la capacità di applicare la conoscenza e la comprensione acquisite in contesti pratici.

Autonomia di Giudizio e Abilità Comunicative

Il superamento dell’esame implica l’acquisizione della capacità di giudicare in modo critico sia i modelli teorici sia gli strumenti di valutazione, riconoscendone vantaggi e svantaggi. Lo studente saprà riportare in forma scritta e orale i contenuti convogliati dalle lezioni e dalla lettura di testi di studio ed approfondimento in italiano e/o inglese, dimostrando solide abilità comunicative.

Capacità di Apprendimento e Sviluppo Professionale

Gli studenti dovranno essere in grado di mostrare una buona prosecuzione formativa in ambito neuropsicologico clinico e sperimentale, e di acquisire e sviluppare in modo indipendente nuovi strumenti diagnostici o sperimentali. Questo sottolinea la capacità di apprendimento continuo e autonomo, fondamentale per una carriera di successo.

Prospettive Professionali e Ambiti di Applicazione

L'esperto psicologo formato in questo percorso avrà funzioni di elevata responsabilità nelle organizzazioni e nei servizi diretti alla persona, ai gruppi e alle comunità, in collaborazione con figure professionali di ambito sanitario e riabilitativo, insegnante e di supporto scolastico. Le competenze acquisite permettono la gestione dell'intervento psicologico nel recupero dei disturbi dell'apprendimento, il recupero e l'utilizzo delle capacità residue nel ritardo mentale, il recupero funzionale del paziente cerebroleso, la stimolazione, il recupero funzionale e l'assistenza nell'anziano.

La formazione è inoltre preziosa per la consulenza in contesti giuridico-amministrativi e/o assicurativi che richiedono interventi di carattere diagnostico-clinico con competenze proprie della professionalità neuropsicologica. Gli studenti impareranno a individuare e caratterizzare i deficit cognitivi ed affettivi in soggetti di varie età, sviluppare interventi riabilitativi ottimali nell'ambito dei disturbi dell'apprendimento, dei disturbi cognitivi acquisiti e in età evolutiva, nonché a valutare e salvaguardare la qualità della vita nell'invecchiamento normale e patologico. Infine, saranno in grado di gestire l'attività di ricerca associata all'ambito di studio, contribuendo attivamente al progresso scientifico.

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