Presso il Centro ICoN vengono studiati processi cognitivi complessi che spaziano dalla presa di decisione alla cognizione motoria, dal linguaggio alla cognizione sociale e affettiva, fino al comportamento alimentare, con importanti implicazioni traslazionali.

Neuroscienze del processo decisionale 
Prendere decisioni, e tradurle in azioni e comportamenti reali, richiede un complesso equilibrio tra spinte motivazionali e processi inibitori del controllo cognitivo. Questo equilibrio può essere compromesso in molte patologie neurologiche o psichiatriche, in cui la spinta motivazionale è assente o, al contrario, eccessiva e non controbilanciata da efficaci meccanismi inibitori. Indagare le basi neuro-cognitive del processo decisionale e del funzionamento esecutivo permette quindi di sviluppare modelli di diversi disturbi caratterizzati da deficit emotivi, motivazionali e di controllo degli impulsi. Questa linea di ricerca mira a indagare le basi neurali del processo decisionale attraverso molteplici tecniche di ricerca, che vanno dal neuroimaging (risonanza magnetica ed elettroencefalografia) alla neurostimolazione (stimolazione elettrica e magnetica transcranica), con studi che coinvolgono partecipanti sani e popolazioni cliniche. Un ulteriore obiettivo è quello di tradurre le conoscenze risultanti in trattamenti innovativi basati su tecniche di neurostimolazione.

Neuroscienze sociali e affettive  
La natura sociale degli esseri umani è strettamente legata alla capacità di comprendere gli stati affettivi (empatia) e cognitivi (mentalizzazione) degli altri, e di tenerne conto quando si prendono decisioni (cognizione morale). Questi processi, conosciuti congiuntamente come "cognizione sociale", reclutano sistemi complessi di aree cerebrali corticali e sottocorticali che possono essere specificamente coinvolti in molte patologie neurologiche e psichiatriche. Questa linea di ricerca mira a indagare le basi neurali dei processi cognitivi sociali attraverso diverse tecniche di ricerca, che vanno dal neuroimaging (risonanza magnetica ed elettroencefalografia) alla neurostimolazione (stimolazione elettrica e magnetica transcranica) con studi che coinvolgono partecipanti sani e popolazioni cliniche. La conoscenza risultante può fornire indicazioni utili per lo sviluppo di nuovi trattamenti che ruotano intorno alle abilità cognitive sociali, anche combinati con metodi di neurostimolazione.

Cognizione motoria e rappresentazione dell'azione
La nostra esperienza quotidiana si basa sulla capacità di muovere parti del corpo in modo coordinato per produrre azioni complesse che ci permettono di interagire con l'ambiente. Oltre alla capacità di pianificazione motoria, impegnarsi nell'interazione sociale richiede la capacità di analizzare e interpretare il significato delle azioni degli altri, sia osservate che mediate dal linguaggio, e di rispondere ad esse con un comportamento appropriato. Queste abilità possono essere compromesse in associazione con patologie che interessano il controllo del movimento. Questa linea di ricerca mira a indagare le basi neurofisiologiche della cognizione motoria e della rappresentazione delle azioni utilizzando tecniche di neuroimaging (risonanza magnetica ed elettroencefalografia ad alta densità), neurostimolazione (stimolazione magnetica) e analisi del movimento (cinematica). La conoscenza risultante mira a fornire indicazioni utili per lo sviluppo di nuovi trattamenti di riabilitazione neuro-motoria e biomarcatori della loro efficacia (ad esempio nel morbo di Parkinson o nell'ictus).

Linguaggio e cognizione semantica      
La comprensione dell'anatomia funzionale del linguaggio rappresenta il centro delle nostre ricerche da più di 40 anni. L'integrazione di studi neuropsicologici e psicolinguistici con i molteplici metodi delle neuroscienze cognitive, come il neuroimaging, la neurofisiologia, la neuromodulazione e la neurocomputazione sta arricchendo notevolmente la nostra comprensione della sua organizzazione neurale. Il livello semantico è un focus specifico di interesse in questo campo. La memoria semantica contiene informazioni sul mondo (fatti), come parole, concetti e numeri, che abbiamo accumulato nel corso degli anni. Lo studio dei pazienti che hanno un disturbo isolato o relativamente isolato di questo aspetto centrale del funzionamento mentale ha giocato un ruolo fondamentale nello sviluppo di modelli teorici e pratici del funzionamento mentale e nell'identificazione dei meccanismi neurobiologici della memoria semantica. Diverse linee di ricerca seguono l'approccio multimodale, con un'enfasi particolare sulla conoscenza e l'organizzazione astratta, indagata lungo un continuum che va dai meccanismi cognitivi di base nei soggetti sani, alle modificazioni cerebrali che supportano alte prestazioni negli esperti, fino alle alterazioni osservate nei pazienti neurologici e psichiatrici, al fine di sviluppare approcci sperimentali alla riabilitazione.

Prevenzione dei disturbi neurocognitivi
Mantenere il cervello in salute non è solo una questione di età o fortuna: è una scelta consapevole, sostenuta oggi da solide evidenze scientifiche. La prevenzione rappresenta uno dei pilastri della Medicina di Precisione per la promozione del Brain Health, che punta su interventi personalizzati costruiti su misura per ogni individuo, a partire da una valutazione multidisciplinare completa. La ricerca in quest’area si basa su progetti che combinano lo studio di marker cognitivi innovativi e digitali, capaci di prevedere il rischio di declino cognitivo, monitorare i cambiamenti nel tempo e supportare la personalizzazione dei percorsi di prevenzione, grazie anche ad analisi multimodali e medicina digitale. 

Studi multimodali per la diagnosi precoce e il trattamento delle demenze     
Le malattie neurodegenerative cognitive rappresentano un universo complesso e affascinante. Comprendono sindromi cliniche giovanili, come la malattia di Alzheimer a esordio precoce o la demenza frontotemporale, e atipiche, come le afasie primarie progressive. Studiare queste patologie significa entrare nel cuore dei processi che regolano memoria, linguaggio ed emozioni sociali, e capire come il cervello si modifica quando tali funzioni vengono compromesse. I progetti di ricerca in questo settore mirano a individuare marcatori cognitivi e comportamentali specifici che permettano di delineare con precisione il fenotipo di ciascun paziente, collegandolo all’analisi dei biomarcatori biologici e aprendo la strada a nuovi approcci di riabilitazione personalizzata. Riconoscere i segnali iniziali di un disturbo cognitivo significa poter intervenire tempestivamente, quando il cervello è ancora in grado di reagire e adattarsi. 

Progetti correnti:
-    DIgital markers of Social Cognition for diagnosis & pRognosis in Neurodegeneration (DISCeRN) (Bando JPND 2025)
-     Trattamenti innovativi di neuromodulazione per il dolore cronico: valutazione e previsione degli effetti di protocolli personalizzati ad Alta Definizione per la Stimolazione Transcranica a Corrente Diretta (HD-tDCS) (Bando PNRR 2023)
-    Concetti sociali e interazione sociale (Bando PRIN 2022) 
-    Percepire lo stato corporeo interno: comprendere il ruolo dell’interocezione nell’obesità (Bando PRIN 2022)
-    Migliorare le funzioni motorie, cognitive e sociali nei pazienti con malattia di Parkinson: un approccio innovativo che combina registrazioni elettrofisiologiche e stimolazione cerebrale non invasiva in scenari interattivi (Bando Giovani Ricercatori, Ricerca Finalizzata 2021)
 

Direttrice: Prof.ssa Eleonora Catricalà

Personale di ricerca afferente al Centro: 

Prof. Nicola Canessa

Prof.  Stefano F. Cappa

Prof.ssa Chiara Cerami

Prof.ssa Giulia Mattavelli

Dott.ssa Valentina Pacella

Dott.ssa Natalia Borella

Dott.ssa Francesca Conca

Dott.ssa Anna Dechino

Dott.ssa Giada D’Este

Dott. Thomas Di Gregorio

Dott.ssa Elisabetta Fasiello

Dott. Massimo Favaro

Dott. Stefano Franzosi

Dott.ssa Irene Gorrino

Dott.ssa Gaia Locatelli

Dott.ssa Maria Jose Habib

Dott.ssa Carlotta Maiocchi

Dott.ssa Aurora Manini

Dott.ssa Marta Milanesi

Dott. Andrea Panzavolta

Dott.ssa Margherita Papaccio

Dott. Riccardo Pirone

Dott.ssa Alice Radici

Dott. Leonardo Rassouli

Dott.ssa Letizia Richelli

Dott.ssa Anna Vedani

Dott. Gabriele Volpara

Dott.ssa Francesca Vozzo

Collaborazioni nazionali

Università Vita-Salute San Raffaele di MIlano
Università degli Studi Milano-Bicocca
Università degli Studi di Trento
Università degli Studi di Torino
Università degli studi di Verona
Università degli Studi di Pavia
Università degli Studi di Firenze
Università La Sapienza di Roma
Università degli Studi di Messina

IRCCS San Raffaele di Milano
Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta di Milano
Istituto Auxologico IRCCS di Milano
Istituti Clinici Scientifici Maugeri IRCCS di Pavia e Milano Camaldoli
IRCCS Fondazione C. Mondino di Pavia
IRCCS Fondazione Don Gnocchi di Firenze
IRCCS Fatebenefratelli di Brescia
Fondazione Santa Lucia IRCCS di Roma

Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS di Roma
Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata di Verona
Azienda Ospedaliera Ospedali Riuniti di Palermo

Rete Italiana Neuroscienze e Neuroriabilitazione
Istituto Psicologico Italiano IPSI
Food Policy Milano

Collaborazioni internazionali
Università di California, San Francisco, USA
St George's University Hospitals, Londra, UK
Potsdam Universität, Potsdam, Germania
Institut des Maladies Neurodégénératives, Bordeaux, Francia
Radboud University, Nijmegen, Olanda
Hôpital de la Pitié-Salpêtrière, Paris, Francia 
Imperial College London, Londra, UK
University of the Witwatersrand, Johannesburg, South Africa
Lille University Hospital, Lille, Francia
Hospital Clinico San Carlos, Madrid, Spagna
EOC, Lugano, Switzerland
University of Edinburgh, Edinburgh, UK
 

• Morphometric Evidence of a U-Shaped Relationship Between Loss Aversion and Posterior Insular/Somatosensory Cortical Features. Arioli M, Richelli L, Mattavelli G, Cattaneo Z, Poggi P, Canessa N. Hum Brain Mapp. 2025
• Understanding barriers and optimizing socio-cognitive assessment in the diagnosis of neurocognitive disorders. Cerami C, Boccardi M, Meli C, … & Dodich A; SIGNATURE initiative. J Neuropsychol. 2025
• High-definition transcranial direct current stimulation of the dorsal anterior cingulate cortex modulates decision-making and executive control. Mattavelli G, Lo Presti S, Tornaghi D, Canessa N. Brain Struct Funct. 2022
• Neural correlates of naming errors across different neurodegenerative diseases: An FDG-PET study. Catricalà E, Polito C, Presotto L, Esposito V, Sala A, Conca F, ... & Perani D. Neurology. 2020
• State-dependent TMS reveals the differential contribution of ATL and IPS to the representation of abstract concepts related to social and quantity knowledge. Catricalà E, Conca F, Fertonani A, Miniussi C, Cappa SF. Cortex. 2020

L'elenco completo delle pubblicazioni è disponibile alla seguente pagina dell'archivio IRIS.
 

Per richiedere informazioni su questioni tecniche/scientifiche relative al Centro ICoN, si prega di indirizzare la corrispondenza alla Direttrice del Centro: Prof.sa Eleonora Catricalà, eleonora.catricala@iusspavia.it

Tel: +39 0382 375811
Fax: +39 0382 375899

IUSS Pavia
Palazzo del Broletto,
Piazza della Vittoria 15 - Pavia (PV) 27100
Italia