Curriculum di Mauro Ursino
POSIZIONE ATTUALE:
Professore Ordinario presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione «Guglielmo Marconi» [http://www.dei.unibo.it/] dell’Università di Bologna, raggruppamento ING-INF/06 (Bioingegneria Elettronica e Informatica).
TITOLI ACCADEMICI:
- Laurea in Ingegneria Elettronica, Università di Bologna, 1983
- Dottorato di Ricerca in Bioingegneria, Università di Bologna, 1987.
PREMI
Premio Marotta dall’Accademia Italiane delle Scienze per l’anno 1989.
POSIZIONI RICOPERTE:
- 1987-1991 - Post-dott Università di Bologna.
- Novembre 1991-Febbraio 1992 - Post-dott, Università di Siena
- Maggio 1992- Febbraio 1994 - Ricercatore in Bioingegneria, Università di Ancona
- Marzo 1994-Ottobre 1998 - Ricercatore in Bioingegneria, Università di Bologna
- Novembre 1998 – Ottobre 2001 – Professore Associato non Confermato in Bioingegneria, Università di Bologna
- Novembre 2001 – Ottobre 2004 – Professore Straordinario in Bioingegneria, Università di Bologna
- Novembre 2004 – Professore Ordinario, Università di Bologna.
DIDATTICA ACCADEMICA
Corsi nella laurea in Ingegneria Elettronica, Università di Bologna
1996-2002 Elaborazione di Dati e Segnali Biomedici
2003-2005 Sistemi Intelligenti Naturali e Artificiali
Diploma Universitario in Ingegneria Biomedica, Università di Bologna, sede di Cesena
1998-2001 Elaborazione di Dati e Segnali Biomedici
Corsi nella laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica, Università di Bologna, sede di Cesena
2001 – 2013 Elaborazione di Dati e Segnali Biomedici
2003 – 2011 Sistemi Intelligenti Naturali e Artificiali
2012 – 2020 Sistemi Neurali
2014 – 2020 Modelli di Sistemi Biologici
Corsi nella laurea Magistrale in Biomedical Engineering, Università di Bologna, sede di Cesena
2021 - oggi Biological System Modeling
2021 - oggi Neural Systems
Dottorato di Ricerca in Bioingegneria
1998 – 2016 Tutor di diversi studenti di dottorato
2002 – 2016 Membro del Collegio dei Docenti del Dottorato in Bioingegneria
Dottorato di Ricerca in Ingegneria Biomedica, Elettrica e Automazione (IBES)
2015 – oggi Membro del Collegio dei Docenti IBES
Corsi al Collegio Superiore Università di Bologna
2017 Modelli di memorie distribuite nelle Reti Neurali
2022 Modelli di memorie distribuite nelle Reti Neurali
RUOLI ISTITUZIONALI
2000 - 2006 Membro della Giunta del Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica, Università di Bologna
2006 - 2012 Presidente dei Corsi di Laurea in Ingegneria Biomedica, II Facoltà di Ingegneria, Università di Bologna, Sede di Cesena.
2012 - 2018 Membro della Giunta del Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi"
2013-2014 Membro del comitato dei Garanti dell’Università di Bologna, per la suddivisione dei fondi scientifici, area 09.
2012-2014 Membro della Commissione per l’abilitazione nazionale 09/G2
2018 - 2021 Coordinatore dei Corsi di Laurea in Ingegneria Biomedica, DEI, Università di Bologna, Sede di Cesena
2021 - 2024 Membro della Giunta del Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi"
ATTIVITA’ DI RICERCA
La sua attività di ricerca è basata principalmente sulla simulazione, attraverso modelli matematici interpretativi, di sistemi fisiologici complessi ed è attualmente suddivisa in due filoni principali:
Modellistica della regolazione cardiovascolare. In tale ambito: i) ha realizzato ricerche originali sui meccanismi locali di regolazione del flusso ematico, con particolare riferimento alla circolazione cerebrale e alla dinamica intracranica. Tali modelli sono stati applicati allo studio di pazienti nelle unità di terapia intensiva neurochirurgica. ii) Ha sviluppato modelli della regolazione cardio-respiratoria di breve periodo in grado di descrivere la complessa interazione fra i diversi meccanismi implicati in risposta a svariate perturbazioni acute (emorragia, alterazione dei gas ematici, esercizio fisico). Altri modelli riguardano l’integrazione fra dinamica cardiovascolare e la cinetica dei soluti durante emodialisi, e sono attualmente utilizzati nelle unità di nefrologia di alcuni centri pilota italiani.
Modellistica dell’integrazione neurosensoriale e di processi cognitivi – In tale ambito:
i) Ha realizzato alcuni modelli matematici della corteccia visiva primaria e modelli che descrivono l'integrazione tra diverse modalità sensoriali (uditiva, visiva e tattile). Lo scopo è quello di pervenire ad una comprensione teorica più profonda dei meccanismi neuronali coinvolti nell'integrazione multisensoriale, e concepirne un possibile uso nella pratica clinica, per migliorare i deficit cognitivi. In particolare, questi modelli possono spiegare alcuni tipici fenomeni illusori che si verificano durante le interazioni audiovisive (come il Ventriloquismo e l’effetto detto di fissione), la maturazione delle capacità multisensorialie nelle prime settimane dopo la nascita e la modifica dello spazio peripersonale visuo-tattile indotto da un uso di strumenti.
ii) Altri modelli di popolazioni neurali sono stati usati per stimare la connettività funzionale tra diverse regioni cerebrali durante semplici compiti cognitivi o motori e per formulare ipotesi sul ruolo delle oscillazioni nell'attività cerebrale. Questi modelli consentono una simulazione quantitativa di differenti fenomeni oscillatori (nelle gamme di frequenza alfa, beta, gamma e delta) in diverse aree corticali e delle loro interazioni reciproche durante la sonnolenza o la veglia. I modelli di popolazioni neurali oscillanti sono anche usati per analizzare il comportamento delle “place cell” nell'ippocampo durante le attività di orientamento nello spazio.
iii) Un ulteriore modello indaga i meccanismi neurali coinvolti nella memoria semantica, cioè come la semantica dell'oggetto possa essere creata e memorizzata a partire da una presentazione ripetuta caratteristiche fondamentali degli oggetti stessi. Il modello consente la formulazione di ipotesi sull'organizzazione della memoria semantica nel cervello e sulla sua relazione con il linguaggio.
iv) Un recente modello di rete neurale, biologicamente ispirato, simula la scelta dell'azione e l'apprendimento con rinforzo nei gangli della base. Il modello può essere utilizzato per valutare la bradicinesia in soggetti parkinsoniani, come conseguenza del calo della dopamina, e studiare la strategia ottimale per il trattamento con levodopa.
v) Studi recenti integrano metodi di stima della connettività cerebrale con tecniche avanzate di elaborazione dell'elettroencefalogramma, per ricavare informazioni sulle alterazioni di connettività cerebrale in diverse patologie neurologiche (disturbi dello spettro autistico, schizofrenia, epilessia).
La sua produzione scientifica attualmente comprende circa 384 lavori, di cui 205 su riviste internazionali e 25 su libri internazionali.
STATISTICHE SULLE PUBBLICAZIONI (Scopus 1 Dicembre 2024)
h-index 42
i10-index [number of publications with at least 10 citations] 143
Numero totale di citazioni 6269
Numero di documenti: 283
FINANZIAMENTI ALLA RICERCA
• Responsabile dell'Unità di Ricerca di Bologna nel MIUR Grant "Sistemi diagnostici e protesici cardiovascolari" (anno 1996, responsabile nazionale Prof. Fumero)
• Collaboratore in diversi progetti MIUR / PRIN negli anni 1998-2004
• Responsabile nazionale del progetto FIRB: "Modelli di regolazione cardiovascolare: dalla conoscenza fisiologica all'applicazione clinica", novembre 2002-novembre 2005
• Responsabile nazionale del progetto PRIN 2005 negli anni 2006-2007: "Stima della connettività funzionale cerebrale tramite metodologie avanzate" (titolo specifico dell'Unità di Bologna: "Simulazione al computer dell'EEG corticale e della connettività funzionale cerebrale attraverso modelli matematici neurali ")
• Responsabile nazionale del progetto PRIN 2008 negli anni 2008-2009: " Studio della connettività corticale durante semplici compiti visuo-motori attraverso metodologie avanzate" (titolo specifico dell'Unità di Bologna: "Sviluppo di reti neurali per lo studio dell'apprendimento visuo-motorio ")
• Responsabile dell'Unità di Ricerca di Ingegneria di Bologna nell'ambito del Finanziamento del Ministero dell'ambiente negli anni 2011-2013: "Eccessiva sonnolenza quotidiana e incidenti stradali: rischio specifico nel trasporto di rifiuti e materiali tossici pericolosi di notevole impatto ambientale"
• Responsabile di diversi progetti locali dell'Università di Bologna (ex 60%) negli anni 1998-2024.
• Membro fondatore del progetto MNESYS, Partenariato ESTESO PE12 nell'ambito del PNRR. Responsabile del Work-package 4 nello spoke 6 sul tema "Modelli e tecnologie di reti neurali per comprendere la percezione, il movimento e l'interazione cervello-corpo e per le relative ricadute sulla società". (2022-2025)
• Partecipante al progetto PRIN 2022 "L'effetto delle emozioni sulla memoria associativa nel morbo di Parkinson: dall'approccio comportamentale a quello computazionale." (2023-2025)
PARTECIPAZIONE AI COMITATI EDITORIALI DI RIVISTE INTERNAZIONALI
• Action Editor della rivista Neural Networks per il settore “Computational Neuroscience” (2012-2015)
• Associate Editor di IEEE Transactions on Biomedical Engineering (2009-2014)
• Membro dell’ Editorial Board della rivista: Medical Engineering and Physics
• Membro dell’Editorial Board della rivista: Journal of Integrative Neuroscience
• Guest Editor di un numero speciale della rivista: Medical Engineering and Physics, dedicate alla modellistica cerebrovascolare, 2003.
• Guest editor di un numero speciale, e Associate Editor della rivista "Brain Sciences" (2020 - oggi)
ORGANIZZAZIONE DI CONFERENZE INTERNAZIONALI
Organizzatore e Chairman della Conferenza: Biomedicine 2005, Sixth International Conference on Modelling in Medicine and Biology Bologna, 7-9 September 2005.
Organizzatore di una sessione speciale nella 33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS, Boston, USA, Aug 30 – Sep 3, 2011
Organizzatore di una sessione speciale nella 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Milano, Italy, August 25-29, 2015
Organizzatore di una sessione speciale nella IEEE 2nd International Forum on Research and Technologies for Society and Industry Leveraging a better tomorrow (RTSI), Bologna, Italy, September 7-9, 2016.
REVISORE DI RIVISTE INTERNAZIONALI
Revisore per le seguenti riviste negli anni precedenti
• Medical & Biological Engineering & Computing,
• Medical Engineering & Physics,
• Journal of Integrative Neuroscience
• Annals of Biomedical Engineering
• American Journal of Physiology Heart and Circulation Physiology
• Mathematical Biosciences
• Physiological Measurement
• IEEE Transactions on Biomedical Engineering
• Clinical Neurophysiology
• Journal of Theoretical Medicine
• Journal of Mathematical Biology
• Neuroimage
• IEEE Transactions on Neural Networks
• Brain Research
• Plos one
• Neurocomputing
• Journal of Applied Physiology
• Neural Networks
• Trends in Cognitive Science
• IEEE Transaction on Neural Networks
• Nature Communications
• PNAS
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Revisore per la casa Editrice SIAM, del libro “Cardiovascular and respiratory systems: modeling, control and analysis”, by Franz Kappel et al.
Revisore per progetti sottoposti alla National Science Foundation, USA.
BREVETTI
Brevetto sull’argomento: "Haemodialysis device" (n. BO2003A00660). Anno 2003. University of Bologna. Applicants: Prof. M. Ursino, Prof. S. Stefoni.
