I Gemelli Digitali del Cervello (Brain Digital Twins) rappresentano la più avanzata tecnologia di modellistica computazionale multiscala per la medicina personalizzata e di precisione. I Brain Digital Twins consentono di studiare le funzioni cerebrali normali e patologiche di singoli soggetti neurologici e psichiatrici. I Brain Digital Twins sono basati su dettagliate analisi cliniche, neuropsicologiche e strumentali (di risonanza magnetica nucleare per immagini e di elettroencefalografia) e consentono di estrarre informazioni non altrimenti ottenibili mediante la valutazione diagnostica sull’efficienza sinaptica, sul rapporto eccitamento/inibizione, e sulla connettività dei circuiti cerebrali. I Brain Digital Twins possono essere impiegati per migliorare la diagnosi e predire l’evoluzione di malattia e per definire l’approccio farmacologico ed interventistico più appropriato, supportando le decisioni cliniche e migliorando la profilazione dei pazienti.
Per la prima volta in Italia abbiamo sviluppato il Gemello Digitale del Cervello (Brain Digital Twin), cioè un modello computazionale che replica in dettaglio le funzioni cerebrali di singoli soggetti e consente di individuarne le alterazioni nel corso di patologie neurologiche e psichiatriche. Questo approccio sfrutta alcune delle tecnologie più avanzate della neuroscienza computazionale: i dati ottenuti dalla risonanza magnetica nucleare per immagini (MRI) sono utilizzati per ricostruire il sistema di connessioni del cervello e modelli funzionali delle aree cerebrali ne riproducono le caratteristiche strutturali e funzionali. Le simulazioni dei Gemelli Digitali del Cervello consentono di estrarre parametri fondamentali non ottenibili con altre metodiche, migliorando la profilazione dei pazienti e supportando le decisioni cliniche e terapeutiche, la diagnosi e la prognosi.