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Similitude approach for buildings energy forecasts
No full textBuildings are assets characterized by environments and uses that change over time, variable occupancies, and long life cycles. In addition to this, they have high operational costs, mostly due to their energy demands,
accounting for 30% to 40% of global greenhouse gas emissions. All of this makes them as complex as challenging to manage in an efficient way. Consequently, increasing efforts have been made to forecast their energy needs, with the scope of optimize their economic and environmental impact. About this, the available literature focused mainly on short-term modeling through the implementation of sets of physics-based equations (i.e., whitebox), functional relationships between input and output variables (i.e., black-box),
or a combination of both (i.e., grey-box). Far from reaching a state of art condition, more research is necessary on long-term forecast models, especially with the aim of reducing the energy needs than optimize the energy production. Within this context, this thesis presents an original automatic and integrated similitude approach for forecasting the energy needs of buildings from short to long-term time horizons. This is accomplished by scaling an unknown facility from a similar facility that is already known and by executing a black-box approach based on machine learning algorithms. The proposed method is implemented in real case studies in Italy to
predict the energy demands (i.e., heating, cooling, and electricity) of Sant’Anna Hospital in Ferrara through the historical data of Ca’ Foncello Hospital in Treviso. The results show an adjusted coefficient of correlation above 0.7 and an average error below 10% for all the energy demands, demonstrating a feasible forecast performance with a low training set-to-test set ratio
Obstructive sleep apnea and obesity : neuropsychological assessment of cognitive functions
No full textLe apnee ostruttive del sonno (OSA) e l'obesità sono spesso associate e possono avere un impatto significativo sulle funzioni cognitive. Questo studio ha esaminato le prestazioni cognitive in 37 pazienti obesi (BMI > 35 kg/m²), di cui 25 con diagnosi di OSA confermata tramite monitoraggio cardiorespiratorio (MCR). La valutazione neuropsicologica ha incluso il Free and Cued Selective Reminding Test (FCSRT) per la memoria, il Montreal Cognitive Assessment (MoCA) per le capacità cognitive generali, lo Stroop Test per le funzioni esecutive e il Deary-Liewald Reaction Time Task per la velocità di elaborazione.
I risultati non hanno mostrato un’associazione significativa tra BMI e prestazioni cognitive. In modo inaspettato, valori più alti di AHI e ODI erano correlati a punteggi migliori nei test di memoria, ma questa relazione non è stata confermata da analisi statistiche più approfondite. Confrontando le categorie di gravità dell’OSA, i pazienti con OSA più severa hanno ottenuto punteggi più bassi nella memoria immediata e ritardata, suggerendo un potenziale effetto negativo della patologia sulle funzioni cognitive. Tuttavia, anche queste differenze non sono risultate statisticamente significative, probabilmente a causa delle dimensioni limitate del campione.
È invece emersa una forte associazione tra la gravità dell’OSA e la presenza di comorbilità cardiovascolari, suggerendo che il declino cognitivo nei pazienti con OSA e obesità non possa essere spiegato unicamente da BMI, AHI e ODI, ma sia influenzato anche da altri fattori di rischio, tra cui le condizioni cardiovascolari, presenti in circa la metà del campione. Questi risultati evidenziano la necessità di un approccio più ampio nella valutazione della salute dei pazienti con OSA, considerando un insieme più completo di variabili nei futuri studi sul rapporto tra OSA, obesità e funzioni cognitive.Obstructive sleep apnea (OSA) and obesity are often associated and can have a significant impact on cognitive functions. This study examined cognitive performance in 37 obese patients (BMI > 35 kg/m²), including 25 diagnosed with OSA through cardiorespiratory monitoring (MCR). The neuropsychological assessment included the Free and Cued Selective Reminding Test (FCSRT) for memory, the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) for general cognitive abilities, the Stroop Test for executive functions, and the Deary-Liewald Reaction Time Task for processing speed. Results did not show a significant association between BMI and cognitive performance. Unexpectedly, higher AHI and ODI values correlated with better memory test scores, but this relationship was not confirmed by further statistical analyses. When comparing OSA severity categories, patients with more severe OSA had lower scores in immediate and delayed memory, suggesting a potential negative effect of the condition on cognitive functions. However, these differences were not statistically significant, likely due to the limited sample size.
A strong association emerged between OSA severity and cardiovascular comorbidities, suggesting that cognitive decline in OSA and obese patients cannot be explained solely by BMI, AHI, and ODI but may also be influenced by other risk factors, including cardiovascular conditions, which were present in about half of the sample. These findings highlight the need for a broader approach in assessing the health of OSA patients, considering a more comprehensive set of variables in future studies on the relationship between OSA, obesity, and cognitive functions
Sustainable Chemical Methods for Rare Earth Separation: From Selective Precipitation to Photodissociation
No full textLo sviluppo tecnologico recente è stato accompagnato da una crescente consapevolezza riguardo al ciclo di vita dei prodotti fabbricati. Questo è in linea con la cosiddetta "green transition", un progetto globale che mira a sviluppare un'economia e una società sostenibili ed ecologiche. Uno degli obiettivi della "green transition" è l'economia circolare. Il ruolo dei chimici in questo contesto è cruciale, poiché essi sono responsabili, tra le altre cose, dello sviluppo di processi chimici sostenibili per il recupero o il riutilizzo dei prodotti a fine vita. Particolare attenzione è stata rivolta ai materiali contenenti metalli critici, che possono potenzialmente essere recuperati da fonti secondarie esauste in alternativa ai metodi di estrazione tradizionali. Tra questi prodotti, quelli contenenti elementi delle terre rare (REs) hanno recentemente visto un aumento degli investimenti diretti al loro recupero, a causa delle recenti dinamiche geopolitiche che hanno portato a un drastico aumento dei prezzi degli REs e dei prodotti che li contengono. I processi di recupero e separazione per gli REs non sono economicamente sostenibili e, di conseguenza, solo una piccola percentuale (circa il 5%) viene riciclata dai prodotti a fine vita. Questa tesi si è proposta di indagare nuove alternative ai processi di separazione consolidati per gli REs, dando priorità alla sostenibilità e all'uso di sostanze chimiche green.
Gli obiettivi di questa tesi sono stati i seguenti:
A) Sviluppare un processo di separazione per magneti permanenti NdFeB esausti utilizzando reagenti commercialmente disponibili. I metalli testati erano quelli principalmente presenti nei magneti permanenti NdFeB, composti da ferro, neodimio e disprosio. Il processo di separazione è stato suddiviso in due parti. Nella prima parte, è stata valutata la separazione degli elementi del blocco d (ferro) dagli elementi del blocco f (neodimio e disprosio) utilizzando agenti chelanti bidentati della famiglia delle 8-idrossichinoline. Nella seconda parte, la separazione molto più complessa tra neodimio e disprosio è stata affrontata con la stessa famiglia di leganti, regolando con precisione le condizioni di reazione. Sono stati preferiti solventi green rispetto a quelli dannosi per l'ambiente e si è valutato il recupero di metalli, leganti e reagenti alla fine del processo.
B) Dimostrare la possibilità di metodi di separazione alternativi che non si basano sulle differenze nei raggi ionici degli REs per la loro separazione. A tal fine, abbiamo studiato l'interazione degli REs con leganti fotoresponsivi, in particolare acilidrazoni. I profili di isomerizzazione sono stati analizzati sia per i leganti che per i complessi di REs. Le differenze nella velocità di fotodissociazione dei diversi complessi di RE sono state attribuite alla presenza/assenza e all'energia degli stati eccitati 4f negli REs paramagnetici, che hanno portato all'emissione (luminescenza) degli REs come meccanismo di quenching.The recent technological development has come with an increasing awareness around the life cycle of manufactured products. This is consistent with the so-called green transition, a worldwide project that aims at developing sustainable and eco-friendly economy and society. One of the objectives of the green transition is the circular economy. The role of chemists in this regard is pivotal, as they are responsible, among other issues, for the development of sustainable chemical processes for the recovery or upcycling of end-of-life products. Particular attention has been given to materials containing critical metals, which can potentially be recovered by secondary spent sources over traditional mining methods. Among these products, those containing Rare Earth Elements (REs) have recently seen a surge in investments directed to their recovery, due to the recent Geopolitical dynamics that have seen the prices of REs and RE-containing products rise drastically. The usual recovery and separation processes for REs are not economically feasible and thus only a small percentage (ca. 5%) of them are being recycled from end-of-life products. This thesis was aimed at investigating new alternatives to the consolidated separation processes for REs, prioritizing sustainability and the use of green chemicals.
The objectives of this thesis were the following:
A) Develop a separation process for spent NdFeB permanent magnets using commercially available reagents. The metals tested were the ones primarily present in NdFeB permanent magnets, composed of iron, neodymium and dysprosium. The separation process was divided into two parts. In the first part the separation of the d-block (iron) from the f-block elements (neodymium and dysprosium) was evaluated using bidentate chelating agents of the family of 8-hydroxyquinolines. In the second part, the much more challenging separation of neodymium and dysprosium was tackled with the same family of ligands and accurate tuning of the reaction conditions. Green solvents were preferred to environmentally challenging ones and the recovery of metals, ligands and reagents was assessed.
B) Demonstrate the possibility of alternative separation methods not relying on the differences in ionic radii of REs for their separation. To do so we studied the interaction of REs with photo-switchable ligands, in particular acylhydrazones. The isomerization profiles were analyzed for both the ligands and the RE-complexes. The differences in the rate of photodissociation of the different RE-complexes were attributed to the presence and to the energy of the 4f excited stated in paramagnetic REs that led to RE-emission as a quenching mechanism
Neurophysiology of embodied simulation : EEG analysis of cortical sensorimotor activation induced by the presentation of moving visual stimuli
No full textIl presente lavoro trae fondamento dalla teoria della simulazione incarnata, una prospettiva concettuale molto utilizzata anche nell’ambito della neurocinematica. In una scena filmica, infatti, diversi fattori possono concorrere all’attivazione dei sistemi sensorimotori: da un lato la percezione degli oggetti e delle loro affordance, mediata dai sistemi parieto-premotori (es. circuiti VIP-F4 e AIP-F5: Fogassi et al., 1996; Rizzolatti et al., 1981; Jeannerod et al., 1995), dall’altro i processi empatici che si attivano durante l’osservazione delle espressioni emotive dei personaggi, riconducibili al meccanismo mirror (di Pellegrino et al., 1992; Gallese et al., 1996; Rizzolatti et al., 1996; Dimberg et al., 1982; Nakamura et al., 1999; Leslie, 2004); a questi si aggiunge l’effetto dei movimenti di camera, che contribuiscono a modulare la percezione della presenza corporea e il coinvolgimento fisico ed emotivo all’interno della scena (Heimann, 2014, 2019; Kolesnikov, 2025).
In particolare, per quanto riguarda i movimenti di camera, Heimann e colleghi (2014, 2019) hanno dimostrato attraverso l'EEG un gradiente progressivo di desincronizzazione del ritmo mu (μ) direttamente proporzionale al grado di “naturalezza" della tecnica di ripresa. In questo contesto sperimentale, i droni offrono un'opportunità unica per studiare l'Embodied Simulation: a differenza di steadycam e dolly, che mantengono riferimenti con la locomozione naturale, i droni creano movimenti completamente svincolati dalle possibilità motorie umane, generando prospettive "ecologicamente" impossibili che sfidano il sistema sensorimotorio evoluto per simulare movimenti corporei naturali. In ragione di ciò, Kolesnikov, Calbi e colleghi (2025) hanno condotto uno studio preliminare attraverso valutazioni soggettive di scene registrate con drone, identificando un maggiore coinvolgimento fisico ed emotivo correlato alla presenza di attori nella scena e al movimento verticale della camera; i due aspetti rimandano rispettivamente al “Corpo dello Spettatore” e al “Corpo del Regista” secondo la concettualizzazione dell’Embodiment di Gallese e Guerra (2012).
Il presente studio costituisce la naturale prosecuzione di queste ricerche: durante un compito di osservazione di inquadrature statiche o in movimento verticale (ascendete o discendente) del drone - le stesse con assenza di attori utilizzate in Kolesnikov (2025) - è stata misurata la desincronizzazione del ritmo mu (μ) - un marker di attivazione sensorimotoria già collaudato in Heimman (2014, 2019) - mediante elettroencefalografia EEG in partecipanti naïf, privi di esperienza nel pilotaggio di droni (expertise).
Lo studio è stato progettato con l’intento di escludere due possibili interferenze. Da un lato, l’attivazione dei neuroni specchio causata dall'osservazione di azioni umane effettuate da attori nella scena; dall’altro, l'attivazione amplificata che potrebbe derivare dall’expertise (Calvo-Merino et al., 2005, 2006; Cross et al., 2006).
I risultati non hanno rilevato un’attivazione differenziale nella modulazione del ritmo mu per le tre condizioni di movimento del drone (Ascendente, Discendente e Still). Ne consegue che il movimento generato dal drone, diversamente da altre tecniche di rispesa (Heimann 2014, 2019), è a tal punto dissimile dalle prospettive visive e dalle possibilità motorie specie-specifiche umane da non riuscire a innescare i fenomeni di Embodied Simulation, almeno non in soggetti privi di esperienza specifica.
Pertanto, nelle fasi successive del progetto di ricerca, verranno confrontati i risultati del gruppo naïf con un gruppo di piloti esperti, nei quali si suppone che l’esperienza specifica nel pilotaggio possa innescare i processi di plasticità che connotano il sistema sensorimotorio, tale per cui si potrebbe riscontrare un’attivazione sensorimotoria più marcata nelle condizioni di movimento rispetto al gruppo naïf. Inoltre, al fine di comprendere come i diversi livelli di Embodiment interagiscono tra di loro, il medesimo paradigma sperimentale verrà applicato anche all’altra variabile confondente, dapprima esclusa, ovvero la presenza di attori nella scena, che si ipotizza possa amplificare l’attivazione sensorimotoria.The present experimental study is based on embodied simulation theory, widely applied in the field of neurocinemac research. In fact, in filmic scene, several crucial elements for sensorimotor system activation converge simultaneously: object perception and related affordances through parieto-premotor circuits VIP-F4 and AIP-F5 (Fogassi et al., 1996; Rizzolatti et al., 1981; Jeannerod et al., 1995); empathic processes triggered by observing characters' emotional expressions through the mirror system (di Pellegrino et al., 1992; Gallese et al., 1996; Rizzolatti et al., 1996; Dimberg et al., 1982; Nakamura et al., 1999; Leslie, 2004) and camera movements that modulate the sensation of bodily presence in the narrative environment (Heimann 2014, 2019; Kolesnikov, Calbi et al., 2025).
Specifically regarding camera movements, Heimann and colleagues (2014, 2019) demonstrated through EEG a progressive gradient of mu (μ) rhythm desynchronization directly proportional to the degree of "naturalness" of the filming technique. In this experimental context, drones offer a unique opportunity to study Embodied Simulation: unlike steadycam and dolly, which maintain references to natural locomotion, drones create movements completely detached from human motor possibilities, generating "ecologically" impossible perspectives that challenge the sensorimotor system evolved to simulate natural bodily movements. For this reason, Kolesnikov, Calbi and colleagues (2025) conducted a preliminary study through subjective evaluations of drone-recorded scenes, identifying greater physical and emotional involvement correlated with the presence of actors in the scene and vertical camera movement; two aspects of Embodiment that refer respectively to the "Spectator's Body" and the "Filmmaker's Body" according to Gallese and Guerra's (2012) conceptualization.
The present study constitutes the natural continuation of these investigations: during an observation task of static or vertical movement (ascending or descending) drone shots - the same scenes without actors used in Kolesnikov (2025) - mu (μ) rhythm desynchronization, a sensorimotor activation marker already validated in Heimann (2014, 2019), was measured through electroencephalography (EEG) in naïve participants, lacking experience in drone piloting (expertise).
The study was designed with the aim of excluding two possible sources of interference. On the one hand, the activation of mirror neurons triggered by the observation of human actions performed by actors in the scene; on the other hand, the amplified activation that could derive from expertise (Calvo-Merino et al., 2005, 2006; Cross et al., 2006).
The results did not reveal any differential activation in the modulation of the mu rhythm across the three drone movement conditions (Ascending, Descending, and Still). It follows that the movement generated by the drone, unlike other filming techniques (Heimann 2014, 2019), is so dissimilar from human species-specific visual perspectives and motor possibilities that it fails to trigger Embodied Simulation phenomena—at least not in subjects without specific experience.
In fact, in the subsequent phases of the research project, the results from the naïve group will be compared with those of a group of expert pilots, in whom piloting experience is expected to have triggered the plasticity processes that characterize the sensorimotor system, thereby leading to stronger activation compared to the naïve group. Furthermore, in order to understand how the different levels of Embodiment interact with each other, the same experimental paradigm will also be applied to the other confounding variable, the presence of actors in the scene, which is hypothesized to trigger mirror mechanisms
Identificazione e mitigazione degli allergeni nelle proteine alternative e nei nuovi alimenti
No full textThis PhD work deals with the allergenicity of alternative protein sources and novel foods in response to the growing demand for sustainable and nutritious proteins. With a global prevalence of food allergies of 8-10%, there is a growing interest in alternative proteins, including legumes such as soybean, peanut and lupin, which are regulated as allergens in the EU, as well as other legumes that are not yet labelled, such as chickpeas, peas, beans and lentils, and newly approved foods such as insects, seaweed, and innovative plant-based ingredients. Assessing the allergenic potential of these ingredients is essential to protect individuals with food sensitivities. This PhD thesis aims to investigate and identify allergenic proteins in various vegetal and alternative protein sources and novel foods, by using a combined molecular approach and allergenicity studies. In particular, the study aims to: i) characterize novel proteins, identify new allergens, and study how they may cross-react with other known allergens; ii) evaluate enzymatic and physical modifications for modulating allergenic potential; iii) study IgE-binding under physiological conditions; iv) assess methods for the detection of allergens before and after modifications, to study the residual IgE-binding capacity. Immunoblotting with sera from patients allergic to legumes confirmed the reduction of IgE binding capacity in legume modified samples and digestates. The second part examined novel proteins from mung beans, rapeseed and black soldier flies, evaluating cross-reactivity with known allergens by HR-MS and in silico methods. Mung bean proteins showed homology with soybean and pea allergens, while rapeseed proteins showed cross-reactivity with mustard and legumes. For the black soldier fly, arginine kinase (AK) showed high similarity to other arthropod allergens, confirmed by immunoblotting assays. In conclusion, this research advances the understanding of allergen risk in novel proteins and explores methods to reduce allergenic potential, with the goal of supporting the development of hypoallergenic food ingredients for sensitive consumers.Questo lavoro di dottorato si occupa dell'allergenicità di fonti proteiche alternative e di nuovi alimenti in risposta alla crescente domanda di proteine sostenibili e nutrienti. Con una prevalenza globale di allergie alimentari dell'8-10%, vi è un crescente interesse per le proteine alternative, tra cui legumi come la soia, l'arachide e il lupino, che sono regolamentati come allergeni nell'UE, nonché altri legumi non ancora regolamentati, come ceci, piselli, fagioli e lenticchie, e alimenti di recente approvazione come insetti, alghe e ingredienti innovativi a base vegetale. Valutare il potenziale allergenico di questi ingredienti è essenziale per proteggere gli individui con sensibilità alimentari. Questa tesi di dottorato si propone di indagare e identificare le proteine allergeniche in varie fonti proteiche vegetali e alternative e in nuovi alimenti, utilizzando un approccio molecolare combinato e studi di allergenicità. In particolare, lo studio si prefigge di: i) caratterizzare le nuove proteine, identificare nuovi allergeni e studiare il modo in cui esse possono cross-reagire con altri allergeni noti; ii) valutare le modifiche enzimatiche e fisiche per modulare il potenziale allergenico; iii) studiare il legame con le IgE in condizioni fisiologiche; iv) valutare i metodi per la rilevazione degli allergeni prima e dopo le modifiche, per studiare la capacità residua di legame con le IgE. L'immunoblotting con i sieri di pazienti allergici ai legumi ha confermato la riduzione della capacità di legame delle IgE nei campioni e nei digestati di legumi modificati. La seconda parte ha esaminato le nuove proteine dei fagioli mung, della colza e della mosca soldato nera, valutando la reattività incrociata con gli allergeni noti mediante HR-MS e metodi in silico. Le proteine dei fagioli mung hanno mostrato un'omologia con gli allergeni della soia e dei piselli, mentre le proteine della colza hanno mostrato una reattività incrociata con la senape e i legumi. Per la mosca soldato nera, l'arginina chinasi (AK) ha mostrato un'elevata somiglianza con altri allergeni di artropodi, confermata da saggi di immunoblotting. In conclusione, questa ricerca fa progredire la comprensione del rischio di allergeni nelle nuove proteine ed esplora i metodi per ridurre il potenziale allergenico, con l'obiettivo di sostenere lo sviluppo di ingredienti alimentari ipoallergenici per i consumatori sensibili
Towards continual and few-shot learning in generative adversarial networks (GANs)
No full textDeep learning models, inspired by the human brain, aim to replicate the capabilities
of continual learning and few-shot learning. Continual few-shot learning focuses
on the ability to learn knowledge over time continuously from a small number of
training samples (e.g., 10 samples). Although deep learning models demonstrate impressive
intelligence and achieve remarkable performance, their performance deteriorates
when it comes to continual and few-shot learning without proper consideration,
which are important aspects for many real-world applications. Unlike humans, continual
learning is challenging due to the inherent problems of catastrophic forgetting,
caused by gradient updates. At the same time, few-shot learning leads to overfitting in
these models. Therefore, both scenarios recently attracted attention to eliminate these
issues. Compared to discriminative models, generative adversarial networks (GANs)
are not explored extensively. In this thesis, we propose novel solutions for GANs that
tackle the challenges of continual and few-shot learning together. Specifically, the
first method proposes a teacher-student architecture to achieve more diverse image
generation. In this approach, we apply cross-domain correspondence loss to learn
from few-shot samples, rather than relying on a limited set of training samples (e.g.,
50 to 5000 samples). We also analyze the progressive growing of adapter modules for
the continual image generation in GANs. In contrast, the second technique presents
a parameter-efficient method for continual learning and few-shot image generation
with less parameters and more efficient training than the state of the art
Bats and emerging viruses: eco-epidemiological investigations to protect public health and biological conservation
No full textPipistrelli e virus emergenti: indagini eco-epidemiologiche a tutela della salute pubblica e della biodiversità.
Un approccio integrato che considera la salute e il benessere dell’uomo, degli animali e dell’ambiente inestricabilmente legati e reciprocamente influenzati è oggi imprescindibile per la gestione delle problematiche sanitarie. Oggi i chirotteri sono universalmente riconosciuti come importanti ospiti e reservoir di virus emergenti a carattere zoonotico alcuni dei quali sono stati responsabili di gravi epidemie nell’uomo. Un crescente numero di nuovi virus e nuove varianti virali sono stati identificati negli ultimi anni nei pipistrelli, ma diversi aspetti della relazione ancestrale tra pipistrelli e virus e il loro coinvolgimento nel mantenimento e nella diffusione delle infezioni restano ancora poco chiari.
L’obiettivo di questo studio è stato quello di condurre una indagine virologica nelle popolazioni di pipistrelli presenti in nord Italia rivolta principalmente ad acquisire informazioni sul loro stato sanitario e sul loro possibile ruolo di serbatoio di agenti virali emergenti potenzialmente zoonotici o patogeni per gli stessi pipistrelli. Allo scopo è stato sviluppato uno specifico protocollo diagnostico, che si avvale sia di metodiche di virologia classica che molecolare, per l’identificazione di agenti virali in campioni biologici di pipistrello e la loro successiva caratterizzazione.
Complessivamente nell’ambito di questo studio sono stati raccolti, nel periodo 2020-2023, 702 campioni di pipistrello provenienti da 19 diferenti specie. Dalle indagini condotte per la ricerca di coronavirus è stato ottenuto un dato di prevalenza del 4,84%. Nel complesso i risultati indicano che nelle popolazioni di pipistrelli presenti in Italia, circola una varietà di coronavirus appartenenti ai generi Alphacoronavirus e Betacoronavirus e tra questi ultimi sia virus correlati ai SARS-CoVs che ai MERS-CoVs (SARS e MERS-related CoV). Cinque campioni identificati come SARS-related CoVs, rilevati esclusivamente nella specie Rhinolophus hipposideros, sono stati selezionati per il sequenziamento del genoma completo tramite NGS e il confronto con la sequenza di SARS-CoV-2 indica complessivamente un livello di identità nucleotidica del 76,3% che presenta però valori molto inferiori (> divergenza) in corrispondenza della proteina spike di superficie dove sono presenti i siti di interazione con i recettori cellulari.
La presenza di Mammalian orthoreovirus (MRV) è stata rilevata in 26 campioni appartenenti alle 6 specie Pipistrellus kuhlii (10), Hypsugo savii (8), Pipistrellus pipistrellus (1), Rhinolophus hipposideros (1), Tadarida teniotis (1), Eptesicus serotinus (1). Otto MRV sono stati isolati in coltura cellulare e 4 sono stati selezionati per il sequenziamento completo del genoma virale tramite NGS. Nel complesso l’indagine conferma la circolazione di Mammalian Orthoreovirus nei chirotteri nel territorio italiano con presenza di virus appartenenti a diversi sierotipi e caratterizzati da profilo genetico indicativo di riassortimento genico con altri stipiti virali MRV. A causa della loro apparente mancanza di barriere di specie, della loro ampia distribuzione geografica, della buona resistenza ambientale e della loro suscettibilità al riassortimento genico, i MRVs sono considerati candidati eccellenti per un possibile spillover dagli animali all'uomo e viceversa.
Gli esami condotti nel corso dello studio per la ricerca dei lyssavirus sono risultati tutti negativi. A questo proposito è importante specificare che le specie target per la sorveglianza dei due lyssavirus maggiormente diffusi nelle popolazioni di chirotteri in Europa (EBLV-1, EBLV-2) non rientrano nel campionamento e sebbene questi virus non siano mai stati rilevati in Italia, la loro presenza è stata dimostrata su base sierologica pertanto la sorveglianza dovrebbe essere potenziata. Un altro aspetto da considerare è che la sorveglianza virologica in questo studio è di tipo passivo e viene condotta su cadaveri di soggetti deceduti presso i centri di recupero e non in maniera specifica su animali affetti da sintomatologia neurologica che presentano maggiori probabilità di essere infetti da lyssavirus.
Un ulteriore evidenza dell’efficacia del sistema di sorveglianza implementato nell’ambito del progetto è dato dall’isolamento del virus Issyk-Kul (ISKV) in un pool di organi di un pipistrello appartenente alla specie Hypsugo savii deceduto presso uno dei centri di recupero. L’emergere di questo agente zoonotico negletto nell'area del mediterraneo presuppone una sensibilizzazione sui possibili rischi derivanti da questo virus e dovrebbe suggerire l'adozione di programmi specifici di sorveglianza e prevenzione.
I risultati ottenuti nel corso dello studio contribuiscono alla definizione delle principali infezioni virali nelle popolazioni di pipistrelli in nord Italia che sono risultati essere ospiti e carrier di una varietà di coronavirus, orthoreovirus, adenovirus, ma anche di virus zoonotici emergenti come ISKV veicolati da specie di pipistrello sinantropiche presenti nelle aree urbane e quindi con potenziali implicazioni in sanità pubblica. I risultati della ricerca possono risultare utili anche ai ai fini della valutazione del rischio derivante da eventi di contatto con i pipistrelli e per determinare l'impatto per la salute pubblica e animale in caso di emergenze sanitarie fornendo al contempo indicazioni in ambito di conservazione della fauna selvatica e mantenimento della biodoversità. Lo studio ha consentito inoltre di potenziere la collaborazione tra virologi, veterinari, ecologi, biologi e specialisti esperti in chirotteri rappresentando un esempio di approccio sinergico multidisciplinare alla previsione di emergenze di interesse pubblico-sanitario in ottica "One Health”
The effect of Vitality Forms on the perception of actions in bipolar patients
No full textLe Vitality forms (VFs) rappresentano le qualità dinamiche ed affettive che caratterizzano un’azione, indipendentemente dal suo contenuto specifico. Questo concetto, introdotto da Daniel Stern (2010), definisce le forme di vitalità come gestalt, ovvero pattern comportamentali, appresi tramite le esperienze, caratterizzate da aspetti cinematici quali la forza, il tempo, lo spazio e l’intenzione. Le VFs costituiscono, dunque, la coloritura affettiva con la quale si esegue un’azione, riflettendo stati emotivi di chi la compie. Esse svolgono un ruolo cruciale nella comunicazione non verbale, influenzando la comprensione delle intenzioni e favorendo la risonanza emotiva tra gli individui. È stato riscontrato, infatti, che alterazioni nella percezione delle Vitality forms, associate a disfunzioni della struttura dell’insula, possono portare a deficit nell’interazione sociale. A partire da ciò, si è ipotizzato che le difficoltà nella regolazione emotiva e nella percezione sociale riscontrate nei soggetti con disturbo bipolare possano dipendere da un’alterazione della percezione delle Vitality forms.
Il presente progetto di tesi si è proposto di indagare la percezione delle forme Vitali in pazienti affetti da disturbo bipolare (BD), paragonandola a quella di soggetti sani (gruppo di controllo). Ai partecipanti è stato somministrato un compito percettivo in cui dovevano osservare l'inizio di azioni raffiguranti il passaggio di un oggetto, senza poterne visualizzare la conclusione, presentate simultaneamente ad una richiesta audio caratterizzata da diverse forme di vitalità (gentile o rude). Il compito dei partecipanti, dunque, era quello di continuare l’azione mentalmente, sfruttando la propria esperienza motoria, allo scopo di stimare la fine dell’azione tramite la pressione di un tasto del mouse. I dati raccolti, quindi, sono stati analizzati per esaminare le differenze nei tempi di stima della durata delle azioni tra i due gruppi. I risultati hanno mostrato che il gruppo di pazienti con BD presenta tempi di stima più rapidi, indipendentemente dalla forma di vitalità associata alla richiesta audio, rispetto al gruppo di controllo. Inoltre, nel gruppo bipolare, la modulazione dei tempi di stima tra le due condizioni risulta meno marcata rispetto a quanto osservato nel gruppo di controllo, suggerendo una minore differenziazione nella percezione delle richieste in base alla forma di vitalità. Tali risultati dimostrano, dunque, che il gruppo con BD non presenta un contagio affettivo dato dalle forme di vitalità nella percezione delle azioni, a differenza di ciò che si verifica nel campione di controllo.
Pertanto, questi risultati offrono nuove evidenze sul ruolo delle Vitality forms nella percezione sociale e nella regolazione affettiva, suggerendo la possibile presenza nei pazienti bipolari di alterazioni nei circuiti neurali coinvolti nella risonanza motoria e nell'elaborazione delle emozioni
Evaluation of the behavioral response to a prophylactic EMCV vaccine intervention in ringtailed lemurs (Lemur catta), common marmosets (Callithrix jacchus), and white-faced marmosets (Callithrix geoffroyi)
No full textIl presente studio si propone di valutare la risposta comportamentale di tre specie di primati non umani, in seguito ad un intervento vaccinale profilattico con un vaccino autogeno contro il virus dell’Encefalomiocardite (EMCV), sviluppato dall’Istituto Zooprofilattico della Lombardia e dell’Emilia-Romagna (IZSLER). La ricerca è stata condotta in ambiente controllato all’interno del giardino zoologico Natura Viva Garda Animal Park e ha coinvolto tre esemplari di lemuri dalla coda ad anelli (Lemur catta), due individui di uistitì dai pennacchi (Callithrix jacchus) e due di uistitì dalla faccia bianca (Callithrix geoffroyi). Le osservazioni comportamentali sono state effettuate per un totale di 12 giorni ad individuo, divisi in tre fasi da quattro giorni ciascuno: prevaccinazione (PRE), primo periodo post-vaccinazione (POST A) e secondo periodo post-vaccinazione (POST B). Ogni soggetto è stato osservato tramite sessioni focali di dieci minuti, ripetute sia al mattino che al pomeriggio, per un totale di 24 sessioni, risultanti in 240 minuti di osservazione. I dati sono stati analizzati tramite analisi statistica non parametrica, confrontando ogni categoria comportamentale nelle tre condizioni, per il gruppo dei vaccinati, per i lemuri dalla coda ad anelli vaccinati e per gli uistitì. È stato eseguito anche un confronto tra il gruppo dei lemuri vaccinati e dei lemuri non vaccinati, che non ha riportato differenze significative. I risultati hanno mostrato una diminuzione statisticamente significativa per l’attenzione rivolta all’osservatore per il gruppo di tutti i vaccinati e dei lemuri vaccinati, probabilmente il risultato dell’abituazione, e per l’attenzione sociale nel gruppo di tutti i vaccinati. È inoltre risultato un aumento significativo del foraging per gli uistitì, che potrebbe essere correlato al vaccino in sé o allo stress causato dalla procedura veterinaria. Ulteriori studi sono necessari per comprendere meglio le alterazioni riscontrate e l’impatto delle procedure veterinarie sul comportamento di primati non umani in contesto zoologico.This study evaluates the behavioral responses of three zoo-housed non-human primate species following the prophylactic vaccinal intervention with an autogenous EMCV vaccine (Encephalomyocarditis virus), developed by the Zooprophylactic Institute of Lombardy and Emilia-Romagna (IZSLER). The research was conducted in a controlled environment at Natura Viva Garda Animal Park, with six ring-tailed lemurs (Lemur catta), two common marmosets (Callithrix jacchus), and two white-faced marmosets (Callithrix geoffroyi). The observation was carried out for a total of twelve days for each animal, divided in three phases of four days each:
pre-vaccination (PRE), first period post-vaccination (POST A), and second period postvaccination (POST B). Every individual was observed for two daily 10-minute sessions, one in the morning and one in the afternoon, with a total of 24 sessions for each individual, adding up 240 minutes of observation. The data were analyzed with non-parametric statistics, comparing each behavioral category between the three conditions, for the group of all vaccinated animals, the vaccinated ring-tailed lemurs, and the marmosets. A comparison between vaccinated and nonvaccinated ring-tailed lemurs was carried out, showing no significant differences. Results
showed a statistically significant decrease in the attention towards the observer for all the vaccinated group and vaccinated ring-tailed lemurs, probably the results of habituation, and in social attention for all vaccinated group. It also resulted in an increase in foraging for the marmosets, that could possibly be correlated with the vaccine itself or the stress caused by vaccination procedure. More studies are needed to learn more about these findings and the impact on behavior of veterinary procedures in zoo-housed non-human primates
Computational approaches to investigate biological and chemical foodborne threats: exploring mechanisms of action and bioremediation strategies
No full textThis PhD thesis frames into the field of Food Science and revolves around computational approaches, and their fit-for-purpose integration with experimental analysis, to tackle biological and chemical foodborne threats, as the title suggests, with two main objectives. The first one is to elucidate the mechanism of action of certain chemicals relevant to food safety and/or ecotoxicology, gaining more structural insights through molecular modelling-based studies, being critical for their risk assessment and subsequent management. The pipelines applied led to the unveiling of new possible targets for several compounds relevant to food safety and environmental health or to further clarify their mechanisms of action, metabolism, pharmaco/toxico-dynamic and -kinetic. The second objective aimed at identifying natural compounds possibly able to mitigate foodborne pathogens growth or action, not only in humans but also in animals and crops.
The thesis is organized in four Sections, as detailed below.
Section I reports a general introduction on the state of art of computational approaches in food science with a special focus on food chemistry and microbiology, and those associated aspects that are relevant to food hygiene. Moreover, it introduces briefly the methodologies used within the several case-studies reported in this PhD thesis. In the second part, the focus was moved to foodborne pathogens and chemical foodborne threats and on how computational approaches can deal with them also considering a One Health framework.
Section II focuses on foodborne pathogens, specifically Hepatitis E Virus, Listeria monocytogenes and Campylobacter jejuni. Here, in the context of developing anti-viral/bacterial strategies, computational approaches were applied to study virulence factors and proposing natural compounds possibly acting against them.
Section III reports a case-study regarding bioremediation. Here a hybrid in silico – in vitro approach was applied to find cytochromes able to hydroxylate an emerging mycotoxin, fusaric acid, whose hydroxylation is known to lower its phytotoxic action.
Section IV contains five chapters proposing new mechanistic insights on xenobiotics, either regarding their mechanism of action, possible structural insights on their metabolism and bioactivation or lastly new possible targets underpinning their action in living organisms.
Eventually, section V contains a conclusion based on the insights obtained during this three year-long PhD journey and a discussion of possible outlooks