1. TITOLO DELLA INFRASTRUTTURA DI RICERCA (titolo esteso e acronimo)

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1 Page 1 of 10 Scheda per la segnalazione di Infrastrutture di Ricerca (IR) per la Roadmap Italiana 1. TITOLO DELLA INFRASTRUTTURA DI RICERCA (titolo esteso e acronimo) TITOLO ESTESO ACRONIMO GRID e comunità virtuale di ricerca in Neuro-Scienza Cognitivo-Sociale NeuroCognitiveGRID 1.1 PROPONENTE (Ente di Ricerca, Consorzio Universitario, Associazione di scopo pubblico/privato) ISTC_CNR Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione del Consiglio Nazionale delle Ricerche (sedi: Roma-Padova-Trento) The Italian National Research Council has a strong tradition in this role of promoting and coordinating networks and projects involving different kinds of institutions. Italian Cognitive Science actually was born many years ago thanks to a CNR national coordination action called Gruppo Nazionale di Scienza Cognitive (promoted by Domenico Parisi, resp. Carlo Umilta ). The ISTC-CNR (Cognitive Science and Technologies) actually covers the right spectrum of needed disciplines and is in strong relationships with Italian centers to be involved in the project and also international institutions (vedi 4.4). ISTC is also the promoter (and the current site) of AISC the Italian Association for Cognitive Sciences (president Rosaria Conte, from ISTC) where all those groups and others (from linguistics, psychology, robotic IDENTIFICAZIONE DEL BACI DI UTENZA (Campo di attivita, dimensione e carattere dell utenza prevalente nazionale/internazionale)campo di attivita : Uno dei piu importanti indirizzi strategici nei prossimi decenni sara senza alcun dubbio la ricerca sulle basi e meccanismi neurali dei processi cognitivi umani e delle condotte sociali. Si propone qui la creazione di una infrastruttura di ricerca comune in neuroscienze e scienze cognitive, atta a dare accesso a importanti apparecchiature sperimentali a gruppi sparsi in varie regioni, atenei e centri di ricerca; consentire ad uno stesso gruppo di utilizzare tecnologie di indagine diverse; consentire ricerche a distanza e in collaborazione, con laboratori virtuali ed equipe distribuite; consentire la condivisione in tempo reale di dati; la condivisione di archivi e documentazione; la condivisione di capacita di calcolo ed elaborazione, fino ad un vero e proprio GRIDneuro-cognitivo, ma piu di un GRID; la nascita di nuove comunita virtuali fortemente interdisciplinari e translocali; discussioni e forum tempestivi e riaccessibili; la formazione anche a distanza di giovani; pubblicazioni virtuali (tutte le pubblicazioni ormai sono virtuali nel senso noncartaceo del termine. Nel caso si puo proporre la creazione di un gruppo di lavoro

2 Page 2 of 10 virtuale che attraverso forum di varia natura produce l opus, i.e. documenti, report, etc); una migliore integrazione e visibilita internazionali; la condivisione di technical reports, riviste, libri; ecc. Ma anche una qualche forma di motilita /mobilita burocraticoamministrativo-economica all interno del gruppo. Si tratta di una complessa infrastruttura a rete che riguarda ovviamente (i) aspetti di ICT, informatici e computazionali (sia di supporto che di ricerca: simulazione, modellistica), ma riguarda anche: (ii) infrastruttura di ricerca sperimentale: in primis apparecchiature di Neuroimaging (Elettroencefalografo (EEG); Magnetoencefalografo (MEG) Risonanza magnetica nucleare (RMN); Imaging a risonanza magnetica (MRI); Risonanza magnetica funzionale (fmri).positron Emission Tomography (PET).), ma anche laboratori di psicologia sperimentale, di primatologia, ecc. Questa e una sfida che non puo essere perduta dall Italia In Italia vi sono comunita molto forti non corporativamente, ma dal punto di vista della tradizione scientifica e della competitivita internazionale in (i) neuroscienze (neurofisiologia, neuropsicologia, neurobiologia, neuroimmagini e neuroanatomia funzionale), (ii) bioingegneria e bioinformatica, (iii) fisica (es. ) e tecnologia del brain-imagin, potenziali, ecc. (iv) psicologia sperimentale cognitiva e dello sviluppo (v) linguistica cognitiva (vi) scienza cognitiva (vii) economia Ciascuna di queste comunita ha dato contributi importanti, possiede avanzate capacita teoriche e metodologiche, e segue nella sua prospettiva la rivoluzione in atto tendente a dare fondazione neurale alle scienze del comportamento. Vi sono in Italia importanti gruppi ed iniziative di neuro-economia, neuro-linguistica, ecc.. Ma questo avviene in modo non sufficient DESCRIZIONE GENERALE (barrare la casella che interessa) Realizzazione di nuova IR mettendo in rete e/o aprendo all'utenza strutture esistenti 3. PROFILO SCIENTIFICO-STRATEGICO 3.1 L IR risponde ad una domanda qualitativamente o quantitativamente nuova di utenza da parte della comunità scientifica/tecnologica/di servizio all industria/di servizio civile? Domanda della Comunita Scientifica molto forte: Uno dei piu importanti indirizzi strategici nei prossimi decenni sara senza alcun dubbio la ricerca sulle basi e meccanismi neurali dei processi cognitivi umani e delle condotte sociali. Si tratta di una vera frontiera - sia dal punto di vista di rivoluzionari avanzamenti delle conoscenza (rivedere e fondare al livello dei processi neurali il pensiero, il linguaggio, le motivazioni, le scelte, le emozioni, la cooperazione, la moralita, ecc.),

3 Page 3 of 10 - sia dal punto di vista di ricadute applicative in campo medico, educativo, preventivo, ergonomico, ecc. In questo ambito riveste estrema importanza lo studio del substrato neurobiologico delle malattie psichiatriche la cui identificazione ha consentito un completo stravolgimento di teorie sulla mente radicate da decenni nella comunita scientifica. Si tratta di una sfida gia iniziata da alcuni anni, con risultati esaltanti e molto visibili (ad es. le piu importanti riviste scientifiche internazionali Science e Nature accolgono sistematicamente risultati di queste ricerche; e nato molto recentemente un nuovo prestigioso journal Social Neuroscience ; le discipline umane dalla filosofia alla economia si stanno fortemente muovendo in questa direzione). L Italia sta giocando un ruolo importante con diversi centri e studiosi (es. la scuole di Parma, il nuovo centro di Rovereto; ITAB; S. Lucia; Pisa; Milano Bicocca e S. Raffaele, ecc. ). Es. : Vi e una domanda anche da parte industriale, sotto due rispetti: - ricerca e prodotti tecnologici sia per il brain-imaging (in senso lato), sia per l infrastruttura ICT; - interesse per studi di ergonomia neuro-cognitiva (es. processi attenzionali, incidenti sul lavoro; ecc.) Alcuni aspetti poi interessano la economia, la psicologia del lavoro, dell insegnamento, ecc. (es. processi decisionali; motivazioni e rewards; pregiudizio; fiducia; ecc.). 3.2 L IR offre reali prospettive di avanzamento nello sviluppo di nuove metodiche per la produzione di scienza di frontiera di alta qualità? Sviluppi decisivi. Dal un lato per l integrazione di dati provenienti da diversi tipi di rilevazioni e tecnologie neurali, psico-sperimentali, osservative, sociali. Dall altro per lo sviluppo delle tecnologie stesse dovute alla necessita di esplorazioni in direzione non dsolo clinica ma interdisciplinare. 3.3 Qual è il grado di rilevanza della proposta scientifica (Nazionale, Europeo, Globale) Immediatamente a livello nazionale (di cui si sente proprio l esigenza, sia di strutture dedicate ed accessibili, sia di una struttura a grid). In parallelo e specie in seguito a livello europeo 4. OPPORTUNITÀ NEL PARAMA SCIENTIFICO-STRATEGICO 4.1 L IR risponde a reali specifiche necessità nel settore e su quale scala di sviluppo temporale? Vi e una reale, urgente e specifica necessita di un maggior numero di apparecchiature di neuro indagine, con piu accessibilita per la ricerca (anche di base), e soprattutto del loro essere accessibili da una rete di centri. Nonche una necessita di mettere in rete dati, e creare una comunita /rete di scambio, discussione, ricerca, formazione. I tempi per una operazione del genere sono relativamente brevi (dai 2 ai 5 anni; in funzione degli invcestimenti anche locali e dei soggetti coinvolti)

4 Page 4 of L IR permetterà un significativo progresso scientifico in confronto ad altre esistenti infrastrutture dello stesso tipo e quale grado di unicità avrà a livello Nazionale/Europeo/Globale? Non ci sono infrastrutture esistenti a livello italiano. Anche per questo l impatto sarebbe molto significativo ed accelerante. Ci sono forti, produttive e promettenti convergenze con il Progetto Eu di infrastruttura neugrid (the Google for brain imaging ); l importanza di questo progetto nazionale e appunto che l Italia rischia di arriva al livello Eu senza una sua vera infrastruttura e unita ; ma soprattutto la differenza qui e : (i) l enfasi sul rilievo non solo clinico di queste apparecchiature e studi; (ii) l enfasi sulla interdisciplinarieta e la primaria necessita che accanto ai clinici ci siano gli psicologi cognitivi sperimentali, i linguisti, gli economisti, gli scienziati sociali (come avviene nei posti avanzati del mondo); (iii) l enfasi sul cognitivo-sociale (comunicazione, emozioni, economia, intenzionalita, theory of mind, lavoro, etc.). 4.3 Lo sviluppo dell IR avrà impatto e importanza per stimolare altre esistenti o future installazioni? Contribuira in modo assai significativo alla necessaria infrastruttura europea ed alla integrazione in essa dell Italia. Inoltre stimolera l acquisizione di macchinari di neuroindagine a livello e con il contributo locale, avendo creando una comunita di riferimento e la formazione di giovani altamente qualificati. 4.4 Qual è il livello di collaborazione che ha portato alla formulazione della proposta (nazionale, europeo, globale)? Sia nazionale che europeo As for Italian important groups, ISTC is currently collaborating with formal conventions and/or with common initiatives, researches, and publications with: Trento-Rovereto Center for (Caramnazza; Job); University of Parma (Rizzolati s school); S. Lucia center in Roma, and also University of Roma la Sapienza (Zoccolotti; Pizzamiglio; etc.); ITAB- Chieti and Campus Biomedico di Roma (Rossini) thanks to the ISTC group at the Fate Bene Fratelli Hospital in Roma; Milano- Bicocca(G. Vallar); Dottorato e Istituto di Scienza Cognitive - Torino (Bruno Bara); Universita di Padova (Umilta s school); and several others. As for international groups there is a strict collaboration with Karolinka Institutet (Sweden) (M. Pagani ISTC); an exchanges with the Centre de Neuroscience. Cognitive, CNRS, Lyon (A. Sirigu and G. Coricelli, NeuroEconomics). ISTC is also the promoter (and the current site) of AISC the Italian Association for Cognitive Sciences (president Rosaria Conte, from ISTC) where all those groups and others (from linguistics, psychology, robotics, etc.) are involved. ISTC has been the organizer of the last AISC Conference. 5. PROSPETTIVE DI SVILUPPO TECNICO E TECLOGICO 5.1 Grado di maturità della proposta (barrare la casella che interessa) Fase A: piano scientifico dettagliato; valutazioni preliminari degli aspetti tecnici, della fattibilità e del funzionamento; stima preliminare dei costi.

5 Page 5 of La scala temporale per le fasi di progettazione, costruzione e funzionamento è definita? 5.3 L analisi dei rischi e dei vantaggi è sviluppata? 5.4 Il progetto della IR è basato su contenuti fortemente innovativi sul piano strumentale o metodologico? 5.5 E già disponibile personale addestrato per le fasi di sviluppo e funzionamento della IR? 5.6 In caso di IR localizzata all estero e possibile prevedere un forte contributo in-kind ad alto contenuto scientifico/tecnico e industriale (parti della infrastruttura principale)? (annulla) 5.7 La IR si interfaccerà/integrerà con e-infrastructures internazionali? (ad. es. Geant, grid, banche dati ). 6.VALUTAZIONE DELL UTENZA 6.1 Quale sarà il bacino di utenza della IR a livello nazionale/europeo/globale? nazionale 6.2 Quantificare l utenza potenziale nazionale diverse decine di centri pubblici e privati europeo (inizialmente 4) 6.3 Qual è il grado di coinvolgimento e di internazionalità dell utenza nell elaborazione del progetto (caso scientifico, proposta, caso tecnico)? caso scientifico Spiegazioni/chiarimenti: Molti contatti scientifici (vedi sopra) nella fase consultiva-progettuale. Da coinvolgere e integrare nel progetto avanzato

6 Page 6 of L impiego e l impatto della IR hanno natura multidisciplinare o specifica? multidisciplinare Spiegazioni/chiarimenti: Il progetto e marcatamente multi ed interdisciplinare. Da un lato per la comunita di scambio, ricerca e formazione che si intende creare e supportare (vedi sopra). Dall altro, per la natura della visione scientifica (Scienze Cognitive) e delle tematiche di ricerca: il fondamento neurale dei processi cognitivi ed in particolare della cognizione e della condotta sociale (vedi sopra) 6.5 Ci si attende un utenza più ampia rispetto a quella di riferimento? Spiegazioni/chiarimenti: Decisamente si. Un interesse e bacino crescente. Sia al livello delle strutture cliniche, che di quelle formative; sia a livello degli enti locali; sia a livello di gruppi di interesse nel campo del lavoro (sicurezza, ergonomia, usabilita,..) e in campo produttivo (vedi sopra); sia al livello della comunicazione della scienza. 6.6 Come sono trattati gli aspetti della formazione di nuovi e giovani utenti? Essendo l obiettivo una struttura e comunita grid la necessita di addestramento e intrinseca. Da un lato vannoi formati gli studiosi, i medici, gli studenti, ecc. alla presenza ed uso di cuminta virtuali, uso banche dati a distanza, ecc. discussioni e collaborazioni in rete, ecc. Dall altro la possibilita di accesso a strumentazioni di ricerca sofisticate e prima non accessibili, ed a nuove metodologie implica periodi ed anche stages di formazione a quelle apparecchiature e metodologie. Queste metodologie didattiche e di trasferimento riguarderanno necessariamente anche il territorio (dottorati, servizi, centri di ricerca privati e pubblici, ecc.) 6.7 La proposta prevede le modalità di open access a tutti i potenziali utenti internazionali sulla sola base della qualità scientifica dei progetti sottomessi? 6.8 Come si valuta (previsione) l impatto che l IR avrà sulla qualità e quantità di progetti nazionali e sulla loro competitività internazionale? Parametri standard: pubblicazioni, impact factor, prodotti, ecc; finanziamenti e progetti; numero collaborazioni e scambi; attrattivita' dei centri (visitors, PhD, etc.) 6.9 In caso di IR localizzata all estero e previsto un contributo in kind rivolto all utenza scientifica? (strumentazione, stazioni sperimentali, outstations italiane) (annulla) TE: 7. ASPETTI SOCIO-ECOMICI

7 Page 7 of La proposta di IR prevede opportunità di addestramento e trasferimento tecnologico verso il territorio? Spiegazioni/commenti: Essendo l obiettivo una struttura e comunita grid la necessita di addestramento e intrinseca. Da un lato vannoi formati gli studiosi, i medici, gli studenti, ecc. alla presenza ed uso di cuminta virtuali, uso banche dati a distanza, ecc. discussioni e collaborazioni in rete, ecc. Dall altro la possibilita di accesso a strumentazioni di ricerca sofisticate e prima non accessibili, ed a nuove metodologie implica periodi ed anche stages di formazione a quelle apparecchiature e metodologie. Queste metodologie didattiche e di trasferimento riguarderanno necessariamente anche il territorio (dottorati, servizi, centri di ricerca privati e pubblici, ecc.) 7.2 La proposta prevede partenariati nazionali/internazionali per le diverse fasi di realizzazione e conduzione della IR? Spiegazioni/commenti: Nella fase iniziale numerosi partners nazionali e un paio di partners europei. Nello sviluppo successivo un forte partnerariato europeo, e maggiore partnerariato aziendale (ricerca e sviluppo). 7.3 Sono previsti meccanismi di associazione di altri potenziali partner in una fase successiva? Spiegazioni/commenti: vedi sopra 7.4 La IR individua ulteriori obiettivi di tipo socio-economico? Spiegazioni/commenti: Salvo il possibile sviluppo di strumentazioni e tecnologie di neuro-indagine e affini (sensoristica, software, ecc.). TE: 8. ASPETTI FINANZIARI E TERRITORIALI 8.1 Indicare la valutazione dei costi della IR inclusivi di costruzione, funzionamento e decommissioning. Apparecchiature di neuro-indagine (almeno due dislocate in sedi diverse: Roma-CNR; e altra). Apparecchiature e infrastrutture ICT.

8 Page 8 of 10 Costo: 4,5 Milioni 8.2 I costi dichiarati della IR riguardano la configurazione massima oppure un suo sotto-insieme iniziale da incrementare successivamente? (investimento iniziale e successivi costi di sviluppo e completamento) Successivi costi di sviluppo (altri 3 milioni), ma con coinvolgimento europeo e/o di EELL. 8.3 La proposta contiene un piano finanziario con copertura realistica delle spese? C è già un piano di supporto finanziario espresso a livello istituzionale? In elaborazione 8.4 Quali fasi del progetto sono eventualmente già finanziate e con quale schema di contribuzione in presenza di più partners? In elaborazione 8.5 La valorizzazione del sito (per es. IR preesistenti) è rilevante ai fini della realizzazione della nuova IR? 8.6 La dimensione dei costi del progetto merita o necessita di supporto finanziario a livello EU? Se sì, è necessario un approccio Pan-Europeo? Spiegazioni: 8.7 Esiste la possibilità di un recupero finanziario se la IR va a sostituirne o a migliorarne una già esistente, della stessa tipologia? Spiegazioni: 8.8 È stata esplorata la possibilità di utilizzare Fondi Strutturali? 8.9 È stata valutata la possibilità di proporre la nuova IR per la roadmap ESFRI (impatto pan-europeo)? 8.10 La IR è già prevista nella strategia di un Ente o Consorzio o ATI italiani o internazionali? Se Sì, indicare l'ente o il Consorzio o l'ati:

9 Page 9 of È stata esplorata la possibilità di concorso finanziario regionale? 8.12 Valutazione del ritorno socio/economico territoriale della IR In elaborazione 8.13 Valutazione del ritorno industriale della IR In elaborazione 8.14 Valutazione dell impatto formativo di ricercatori/tecnici/ingegneri/gestionali della IR In elaborazione 8.15 La proposta prevede la partecipazione a IR localizzate all estero? Sono stati valutati i possibili contributi in-kind, il ritorno industriale, scientifico e formativo? Si, ma in specifica Tabella Costi Costi Strategia di finanziamento Costo Fase Preparatoria 40,00 Frazione già spesa o impegnata: 7,00 Costo Fase di Costruzione 3,00 macchine neuro-indagine; piu' infrastruttura rete ICT; middleware Costo Operatività Annua (incluso supporto utenti) Costo Chiusura e Smantellamento 400,00 prevalentemente per supporto utenti e grid 200,00 in elaborazione 9. Scala temporale prevista per la progettazione e la costruzione, inizio attività con utenti, periodo di operatività e chiusura/smantellamento Fase Preparatorio 6 mesi Fase di Costruzione 2 anni Periodo di Attività 10 anni

10 Page 10 of 10 Smantellamento 6 mesi TE: 10. Indicare la persona di riferimento del progetto e sue coordinate Cognome CASTELFRANCHI Nome CRISTIA Ente di appartenenza Università degli Studi di ENA cristiano.castelfranchi@istc.cnr.it Telefono