Strumentazione biomedica e Ingegneria del Sistema Neuromuscolare
LISiN
Il gruppo di ricerca svolge le proprie attività presso il Laboratorio di Ingegneria del Sistema Neuromuscolare (LISiN), che rappresenta il contesto principale per le sue attività sperimentali e di sviluppo tecnologico. Pur mantenendo la propria attività principale focalizzata sullo sviluppo e l'applicazione di metodi avanzati e non invasivi per lo studio del sistema neuromuscolare, il gruppo ha progressivamente ampliato il proprio campo d'azione oltre l'ambito neuromuscolare, orientandosi verso lo sviluppo a più ampio spettro di dispositivi medici, con un focus prevalente sui dispositivi elettromedicali.
Una caratteristica distintiva del gruppo è relativa all’attività pionieristica e alle solide competenze sviluppate nell’ambito dell'elettromiografia di superficie ad alta densità (HD-sEMG), una tecnica che consente di studiare in modo non invasivo il sistema neuromuscolare, sia negli aspetti centrali che periferici. In questo campo il LISiN ha raggiunto un profilo scientifico riconosciuto a livello internazionale.
Partendo dal tradizionale focus di ricerca sull'HD-sEMG, il gruppo ha progressivamente esteso la propria attività verso un approccio multimodale, integrandolo con diverse tecnologie complementari. Combinando l'HD-sEMG con altri segnali elettrofisiologici, tecniche di imaging muscolare, nonché segnali cinematici e dinamici, l'obiettivo è quello di far progredire le attuali conoscenze sui meccanismi centrali e periferici del sistema neuromuscolare in condizioni sia fisiologiche che patologiche.
Allo stesso tempo, il gruppo ha esteso le proprie attività di ricerca e sviluppo alla progettazione, prototipazione, validazione e certificazione di dispositivi medici destinati a una gamma più ampia di applicazioni mediche (es. dispositivi per il prelievo di biopotenziali, dispositivi indossabili per il monitoraggio ed il telemonitoraggio di parametri vitali ecc.).
La combinazione delle competenze complementari dei membri del gruppo permette un’attività di ricerca che spazia dallo sviluppo di nuovi metodi e dispositivi biomedici alla loro applicazione in contesti traslazionali e clinici. Riguardo a quest’ultimo aspetto, il gruppo trasferisce le proprie attività di ricerca tecnologica in diversi ambiti applicativi in collaborazione con un'ampia rete di partner. Le applicazioni spaziano dalla fisiologia di base alla riabilitazione motoria, all'ergonomia, alle tecnologie assistive, alle scienze motorie e allo sport.
Una caratteristica distintiva del gruppo è relativa all’attività pionieristica e alle solide competenze sviluppate nell’ambito dell'elettromiografia di superficie ad alta densità (HD-sEMG), una tecnica che consente di studiare in modo non invasivo il sistema neuromuscolare, sia negli aspetti centrali che periferici. In questo campo il LISiN ha raggiunto un profilo scientifico riconosciuto a livello internazionale.
Partendo dal tradizionale focus di ricerca sull'HD-sEMG, il gruppo ha progressivamente esteso la propria attività verso un approccio multimodale, integrandolo con diverse tecnologie complementari. Combinando l'HD-sEMG con altri segnali elettrofisiologici, tecniche di imaging muscolare, nonché segnali cinematici e dinamici, l'obiettivo è quello di far progredire le attuali conoscenze sui meccanismi centrali e periferici del sistema neuromuscolare in condizioni sia fisiologiche che patologiche.
Allo stesso tempo, il gruppo ha esteso le proprie attività di ricerca e sviluppo alla progettazione, prototipazione, validazione e certificazione di dispositivi medici destinati a una gamma più ampia di applicazioni mediche (es. dispositivi per il prelievo di biopotenziali, dispositivi indossabili per il monitoraggio ed il telemonitoraggio di parametri vitali ecc.).
La combinazione delle competenze complementari dei membri del gruppo permette un’attività di ricerca che spazia dallo sviluppo di nuovi metodi e dispositivi biomedici alla loro applicazione in contesti traslazionali e clinici. Riguardo a quest’ultimo aspetto, il gruppo trasferisce le proprie attività di ricerca tecnologica in diversi ambiti applicativi in collaborazione con un'ampia rete di partner. Le applicazioni spaziano dalla fisiologia di base alla riabilitazione motoria, all'ergonomia, alle tecnologie assistive, alle scienze motorie e allo sport.
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Responsabili scientifici
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Team di ricerca
Area di ricerca
Linee di ricerca
- Studio del sistema neuromuscolare tramite tecniche innovative per la valutazione di condizioni fisiologiche e patologiche e dell’effetto di trattamenti riabilitativi e farmacologici
- Progettazione e sviluppo di dispositivi medici e tecnologie indossabili
- Integrazione di tecniche di elettrofisiologia e imaging muscolare per la caratterizzazione neuro-meccanica del muscolo
- Valutazione degli adattamenti neuromuscolari legati all’invecchiamento, al disuso e al training.
- Sviluppo di tecnologie e metodi di analisi per lo sport e l’esercizio fisico
- Valutazione di dispositivi per la prevenzione di patologie muscolo-scheletriche lavoro-correlate
Competenze
Settori ERC
SDG
Keywords
Collaborazioni con altri gruppi di ricerca
Pubblicazioni da archivio istituzionale
Pubblicazioni da archivio istituzionale
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Pietro, Picerno; Enzo, Iuliano; Marco, Bravi; Fabio, Santacaterina; Amador García, ... (2026)
An accelerometer-based single-arm dynamic stability test for the assessment of the sensorimotor control of the shoulder. In: JOURNAL OF BIOMECHANICS, vol. 194. ISSN 0021-9290 -
Rolandino, Giovanni; Lion, Leonardo; Vieira, Taian; Havoutis, Ioannis; Andrews, Brian; ... (2026)
Artificial neural networks for HD-sEMG-based hand position estimation: addressing inter- and intra-subject variability. In: JOURNAL OF NEUROENGINEERING AND REHABILITATION, vol. 23. ISSN 1743-0003 -
Dániel, Csala; Martins, Taian; János, Tóth; Örs, Sebestyén; József, Tihanyi; András, ... (2026)
Effects of resistance on spatiotemporal variables and electromyographic activity of the hamstrings during maximal sprint acceleration. In: PHYSIOLOGY INTERNATIONAL. ISSN 2498-602X -
Gagliardi, M.; Ortiz, A.; Conte, A.; Belvisi, D.; Leodori, G.; Fabbrini, G.; Ferrazzano, ... (2026)
HD-MUNet: integrating artificial intelligence and high-density electromyography for motor unit number estimation. In: IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, pp. 1-10. ISSN 0018-9294 -
Giovanni, Rolandino; Vinicius Taboni, Lisboa; Martins, Taian; Alberto, Cliquet; Brian, ... (2026)
HD-sEMG-Based Control Using Neck Muscles and Shallow Neural Networks: Assessing Performance in Rehabilitation-Oriented Tasks. In: IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, vol. 34, pp. 1219-1228. ISSN 1534-4320 -
Daghero, Marco; Albuquerque Brandão, Maria Clara; Terzini, Mara; Martins, Taian; De ... (2026)
Proximo-distal medial gastrocnemius neuromechanical behavior: combining HDsEMG with SSI elastography. In: BIOMEDICAL SIGNAL PROCESSING AND CONTROL, vol. 122. ISSN 1746-8094 -
Cerone, Giacinto L.; Vieira, Taian; Gazzoni, Marco; Botter, Alberto (2026)
ReGrid: A Highly Conformable and Ultrasound Transparent Patch for HD-sEMG Detection. In: IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, vol. 34, pp. 1048-1059. ISSN 1534-4320 -
Parvin, Shokoofeh; Juurakko, Joona; Sinisalo, Heikki; Cerone, Giacinto L.; Botter, ... (2026)
Spatial activation of motor evoked potentials depends on paired-pulse transcranial magnetic stimulation orientation and intensity. In: CLINICAL NEUROPHYSIOLOGY, vol. 183. ISSN 1388-2457 -
Rossanigo, Rachele; Caruso, Marco; Dipalma, Elena; Agresta, Cristine; Ventura, Lucia; ... (2025)
A Speed-Invariant Template-Based Approach for Estimating Running Temporal Parameters Using Inertial Sensors. In: IEEE ACCESS, vol. 13, pp. 15604-15617. ISSN 2169-3536 -
Cohen, Joshua W.; Vieira, Taian; Ivanova, Tanya D.; Garland, S. Jayne (2025)
Analysis of shared synaptic inputs to different motor unit subgroups in triceps surae during a postural standing task. In: JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY, vol. 134, pp. 1007-1019. ISSN 0022-3077 -
Fröhlich, Matias; Rizza, Alessandra; Osorio, Rodrigo; Vaz, Marco Aurélio; Andrews, ... (2025)
Changes in knee joint angle affect to a negligible extent the distribution of motor points—the motor zones—in the quadriceps muscles. In: JOURNAL OF ELECTROMYOGRAPHY AND KINESIOLOGY, vol. 85. ISSN 1050-6411 -
Farsi, Arman; Cerone, Giacinto Luigi; Falla, Deborah; Gazzoni, Marco (2025)
Emerging Applications of Augmented and Mixed Reality Technologies in Motor Rehabilitation: A Scoping Review. In: SENSORS, vol. 25, pp. 1-30. ISSN 1424-8220 -
Hirono, Tetsuya; Vieira, Taian M.; Botter, Alberto; Watanabe, Kohei (2025)
Hip posture affects the firing properties of motor units in the tibialis anterior muscle. In: JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY, vol. 133, pp. 1074-1082. ISSN 0022-3077 -
Souza De Oliveira, D.; Carbonaro, M.; Raiteri, B. J.; Botter, A.; Ponfick, M.; Del ... (2025)
The discharge characteristics of motor units innervating functionally paralyzed muscles. In: JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY, vol. 133, pp. 343-357. ISSN 0022-3077 -
De Giorgio, Andrea; Vieira, Taian; Buzzachera, Cosme F.; Kuvacic, Goran; Dell'Anna, ... (2025)
The effects of post-hypnotic suggestion on muscular performance: an EMG study on the forearm during a static handgrip endurance test. In: BIOLOGY OF SPORT, vol. 42, pp. 303-311. ISSN 0860-021X -
Lauretani, Fulvio; Maggio, Marcello; Pilotto, Andrea M.; Ansaldo, Massimiliano; Brusco, ... (2025)
The Trajectories of Neuromuscular Aging (TRAJECTOR-AGE Clinical Trial): Study Rationale and Methodological Protocol. In: JOURNAL OF THE AMERICAN GERIATRICS SOCIETY, vol. 73, pp. 2819-2827. ISSN 0002-8614 -
Ghédira, Mouna; Martins, Taian; Cerone, Giacinto Luigi; Gazzoni, Marco; Gracies, ... (2024)
Antagonist Activation Measurement in Triceps Surae Using High-Density and Bipolar Surface EMG in Chronic Hemiparesis. In: SENSORS, vol. 24. ISSN 1424-8220 -
Dos Anjos, Fabio Vieira; Hélio V., Cabral; Amanda, De Oliveira Silva; Martins, Taian; ... (2024)
Assessing the Feasibility of EMG Biofeedback to Reduce the Upper Trapezius Muscle Excitation during a Seated Row Exercise, a Non-randomized Comparative Study. In: APPLIED PSYCHOPHYSIOLOGY AND BIOFEEDBACK. ISSN 1090-0586 -
Cennamo, Vincenzo; Botter, Alberto; Landi, Stefano; Graziosi, Francesca; Bassi, Marco; ... (2024)
Can single-use versus standard duodenoscope improve ergonomics in ERCP? A comparative, simulation-based pilot study. In: ENDOSCOPY INTERNATIONAL OPEN, vol. 12, pp. E419-E427. ISSN 2364-3722 -
Botter, A.; Vieira, T.; Busso, C.; Vitali, F.; Gazzoni, M.; Cerone, G. L. (2024)
Design and Test of an Intraoral Electrode Grid for Tongue High-Density Electromyography. In: IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, vol. 32, pp. 2805-2814. ISSN 1534-4320