(1159 ca.) nel Metalogicon (III, 4) di Giovanni di Salisbury, che ne attribuisce la paternità al suo maestro Bernardo di Chartres: «dicebat Bernardus Carnotensis nos esse quasi nanos gigantium humeris insidentes»; possiamo, cioè, vedere più lontano non per l’acutezza della nostra vista o l’altezza del nostro corpo, ma perché siamo portati in alto dalla grandezza dei giganti.

Michela Tosetti
IRCCS Stella Maris
Fondazione IMAGO 7
La Risonanza Magnetica Nucleare:
dalla ricerca di base alle applicazioni in campo medico
La Risonanza Magnetica Nucleare mostra i legami profondi che possono sussistere
tra diverse discipline scientifiche
Il seminario intende presentare lo stato dell’arte della Risonanza Magnetica Nucleare,
ripercorrendo la sua storia e suoi principi di funzionamento, e presentare alcuni dei risultati che hanno rivoluzionato la diagnosi clinica e la comprensione dei meccanismi fisiologici e fisiopatologici di malattia in vivo nell’uomo. L’alto numero di parametri utilizzabili e regolabili nella MRI per ottenere informazioni strutturali, metaboliche e funzionali rende questa tecnica ineguagliabile.Con le attuali apparecchiature di Risonanza Magnetica (RM) sono possibili studi sofisticati invivo della struttura anatomicofunzionaledel cervello umano. Si possono infatti ottenereinformazioni sia "strutturali",tramite l’uso di sequenze speciali e di tecniche di elaborazione delle
immagini in fase di post-processing, sia "ultrastrutturali", cioè non direttamente dipendenti dalla
struttura anatomica dell’encefalo ma generate da peculiari caratteristiche dell’attività cellulare del
Sistema Nervoso Centrale.Le tecniche avanzate in risonanza magnetica consentono di effettuare misure su scalemicroscopiche misurando effetti non solo ascrivibili in termini classici alle misure dirette dei tempidi rilassamento, ma anche legate a meccanismi più complessi di interazione biochimica e biofisica delle cellule stesse:lo studio della distribuzione energetica dei livelli di spin nucleare, che consente di misurare laconcentrazione e la distribuzione spaziale di complessi metabolici (Spettroscopia Multinucleare, MRS);lo studio della dinamica del flusso capillare tramite la tecnica di Arterial Spin Labelling, checonsente di ricavare misure non invasive di perfusione tissutale (PWI), prima ottenibili solo contecniche nucleari (PET, SPECT);lo studio del moto browniano delle molecole di acqua nei tessuti ad architettura cellularetridimensionale attraverso la caratterizzazione del Tensore di Diffusione (DTI);lo studio delle perturbazioni di suscettività magnetica legate a risposte emodinamiche che insede cerebrale corrispondono alle aree di attivazione funzionale neuronale (fMRI).Grazie al suo ricco contenuto d’informazione, alla sua natura non invasiva e alla sua sicurezza, la maggior parte dell’informazioni ottenibili con la Risonanza Magnetica, direttamente in vivo nell’uomo, non può essere ricavata con alcuna altra metodica.
Lo sviluppo tecnico e tecnologico è in rapida espansione, anche grazie all’avvento dei nuovi
tomografi di Risonanza Magnetica a campo ultra alto (Ultra-High Field Magnetic Resonance UHF
MR, ≥ 7T), che stanno aprendo potenzialità straordinarie, specie nell’analisi dell'ultrastruttura
cerebrale e di altri tessuti in vivo, nello studio delle funzioni tissutali. Le capacità tecnologiche e di
principio legate all’utilizzo di sistemi MR a 7T permetteranno di aumentare le conoscenze sia
fisiologiche sia fisiopatologiche e costituiscono il preludio a future applicazioni cliniche.
Paolo Villoresi
Università degli Studi di Padova
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione
Comunicare con i quanti di luce tra la Terra e i satelliti
Sviluppi e nuove frontiere della comunicazione quantistica
In quanto particelle elementari, i singoli quanti di luce o fotoni possono essere utilizzati
come "corrieri quantistici" su cui codificare l'informazione. Rappresentano i mattoni
principali su cui si fonda la Comunicazione Quantistica, ovvero la scienza che opera al livello
più fondamentale possibile sui mediatori di informazione rispetto a quanto, di solito, avviene
nelle comunicazioni tradizionali, sia nello spazio libero sia su fibra ottica.
Il seminario analizza i vantaggi offerti da questa tecnica - che permette di sfruttare i
gradi di libertà interna e le correlazioni non classiche nel caso dei fotoni entangled - in
rapporto a quelle utilizzate attualmente dalle reti classiche di telecomunicazione.
Le ricerche e gli esperimenti condotti fino ad oggi in questo campo hanno dimostrato la
realizzabilità di fenomeni come il teletrasporto e di test sui fondamenti della meccanica
quantistica, aprendo la strada agli studi e alle prime realizzazioni affidabili di distribuzione di
chiavi crittografiche quantistiche, in aria e in fibra ottica, includendovi il problema pratico di
isolare il canale dai fotoni di fondo e di rivedere cause di attenuazione quali la turbolenza
atmosferica come una risorsa.
Scopo ultimo di questa conferenza è illustrare i nuovi scenari della Comunicazione
Quantistica a livello planetario, offerti dall’utilizzo di terminali posti sui satelliti.
Paolo Villoresi coordina presso l'Università degli Studi di Padova il gruppo di ricerca
QuantumFuture, impegnato in esperimenti che mirano ad ampliare gli attuali limiti delle
comunicazioni quantistiche.
Dal 2005 è Professore di Ottica Quantistica ed Elettronica Quantistica presso l’Università
degli Studi di Padova, dove si è laureato nel 1987, ha terminato gli studi post-laurea nel 1992
ed è entrato a far parte del corpo docente nel 1994.