Gianluca Borghini Laurea Specialistica in Ingegneria Elettronica

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1 Gianluca Borghini Laurea Specialistica in Ingegneria Elettronica Posizione Ricercatore presso il Neuroeletrical Imaging and Brain-Computer-Interface (BCI) Lab dell IRCCS Fondazione Santa Lucia di Roma (Italia). Dottorando in Bioingegneria all ALMA MATER STUDIORUM Universita di Bologna. Ricercatore presso la spin-off universitaria Brainsigns s.r.l. di Roma (Italia). Educazione Collaborazione con il Laboratorio SINAPSE Lab di Singapore Giu Sett 2013 Ho trascorso 3 mesi all Istituto Internazionale di Neurotecnologia SINAPSE di Singapore per una collaborazione relativa all analisi e alla valutazione del processo di addestramento, del carico mentale, della cooperazione tra coppie di soggetti impegnati nello svolgimento dello stesso task e della stabilita delle caratteristiche cerebrali nel tempo (dal termine del periodo addestrativo). A tal proposito, ho sviluppato un protocollo sperimentale e svolto esperimenti in cui sono stati registrati il segnale Elettroencefalografico (EEG), Elettrocardiografico (ECG) ed Elettrooculografico (EOG). Tutti i segnali fisiologici sono stati poi integrati con le informazioni derivanti dai dati comportamentali e di prestazione nell esecuzione del compito. Dottorando in Bioingegneria, Bologna Da Gen 2013 Ho iniziato il Dottorato in Bioingegneria a Gennaio 2013 all Universita di Bologna e l attivita di ricerca e principalmente svolta presso i Laboratori dell IRCCS Fondazione Santa Lucia di Roma. L obiettivo del Dottorato e lo sviluppo di un dispositivo in grado di valutare in tempo reale il carico di lavoro mentale e dell apprendimento, durante un periodo di addestramento, di un operatore. Isituto Superiore Sicurezza del Volo Ott Dic 2011 Corso Ufficiali Sicurezza del Volo

2 Mi sono qualificato in prima posizione al corso di Ufficiali Sicurezza del Volo presso lo Stato Maggiore dell Aeronautica Italiana. Questo mi ha permesso di acquisire le conoscenze e gli strumenti necessari all analisi ed alla pianificazione di programmi per la gestione della sicurezza all interno delle Compagnie. Centro Sperimentale di Volo di Pratica di Mare Set 2011 Corso in Medicina Aeronautica Ho partecipato a lezioni in cui sono stati illustrati i limiti del corpo umano durante voli con aerei commerciali, militari e nello Spazio. Universita di Bologna Gen Mar 2009 Laurea Specialistica in Ingegneria Elettronica, Specializzazione in Applicazioni Biomediche. Gli argomenti principali nel percorso di studi erano relative all Elaborazione di dati e segnali biomedici, Biomeccanica, Bioimmagini, Riabilitazione, Protesi ed ortesi, Ingegneria clinica e Sensori allo stato solido. Tesi finale: Valutazione del mental workload tramite analisi del segnale Elettroencefalografico. Universita di Bologna Set Gen 2006 Laurea Triennale in Ingegneria Elettronica Gli argomenti principali nel percorso di studi erano Analisi matematica, Fisica meccanica e quantistica, Elettronica analogical e digitale, Microelettronica, Sistemi Elettromagnetici e Comunicazioni elettroniche. Tesi finale: Progetto e realizzazione di un antenna patch per applicazioni WLAN e UMTS. Partecipazione a progetti scientifici di ricerca ALICIA Apr 2014 SEVENTH FRAMEWORK European Program: All Condition Operations and Innovative Cockpit Infrastructure (ALICIA) (durata: 5 anni). NINA da Set 2013 SESAR research program: Neurometric Indicator for Air Traffic Controller (NINA) ; project funded in 2013(durata: 2 anni). BrainTrained Gen Apr 2013

3 FILAS program, (progetto italiano), A0035P0195: Development of a device for the evaluation of the training improvement during driving tasks or process managing by EEG signals and the neurometric data (BrainTrained) (durata: 1 anno). MindHome Nov Dic 2012 FILAS program, (progetto italiano), MINDHOME (durata: 1 anno). Brainshield Gen Apr 2012 Itanlian Ministry of Defence research project (durata: 2 anno). Esperienze in Laboratori di ricerca Hangzhou Dianzi University Cina Mag Giu 2012 Collaborazione Progettazione ed organizzazione di un Laboratorio per lo svolgimento di esperimenti relativi allo studio del carico mentale e della sonnolenza durante compiti di guida attraverso l analisi di segnali neuro-fisiologici. Insegnamento per trasferimento delle conoscenze necessarie per lo svolgimento degli esperimenti in modo autonomo da parte degli studenti cinesi. Esperienza all Azienda Ospedaliera S. Orsola Malpighi di Bologna. Tirocinio con tesi finale: Correzione dell effetto volume parziale (PVE) nelle microimmagini PET. Esperienza all Advanced Research Center on Electronic Systems for Information and Communication Technologies E. De Castro(ARCES) Tirocinio con tesi finale: Controllo e validazione del funzionamento del naso elettronico (E-nose). Premi e riconoscimenti Primo premio I Guidoniani per il miglior lavoro nell ambito della Medicina Aeronautica e Spaziale (Bari, 2012). Prima posizione al 47 o corso Ufficiale Sicurezza del Volo presso lo Stato Maggiore dell Aeronautica Militare Italiana (Roma, 2011). Competenze linguistiche e IT

4 Realizzazione di siti web con Word Press. Eccellenti conoscenze di Software di simulazione, come MATLAB, CST Microwave Studio, Microsoft Flight Simulator X, Multi-Attribute Task Battery (MATB), SimConnect, Simulatori per controllo traffico aereo. Utilizzo quotidiano di sistemi per la registrazione di segnali neuro-fisiologici (BrainAmp, g-tec, EBneuro, BCI2000, ANT) e di software per analisi statistica (SPSS e Statistica). Eccellenti conoscenze di Windows e del pacchetto MS Office (Excel, Power Point, FrontPage, Word). Lingua madre Italiano, livello B2 di Inglese e conoscenza accademica di francese. Il sottoscritto autorizza al trattamento dei dati personali, secondo quanto previsto dal D.Lgs. 196/2003 Firmato Gianluca Borghini

5 Pubblicazioni Full length paper - G. Borghini, P. Aricò, I. Graziani, Y. Sun, F. Taya, A. Bezerianos, N.V. Thakor and F. Babiloni, Quantitative assessment of the training improvement in a motor-cognitive task by using EEG, ECG and EOG signals. Accepted for publication on Brain Topography Journal. January Paper - Fumihiko Taya, Yu Sun, Gianluca Borghini, Pietro Arico, Fabio Babiloni, Anastasios Bezerianos, Nitish Thakor. Training-induced changes in information transfer efficiency of the brain network: A functional connectome approach". 7th International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society to be held in The Corum, Montpellier, France, during April 22-24, Paper - Wanzeng Kong, Weicheng Lin, Fabio Babiloni, Sanqing Hu, Gianluca Borghini. Investigating Drivers Fatigue versus Alert by Granger Causality Network". Journal name: Sensors, Submitted to section: Physical Sensors. December Paper - Kong, Wanzeng; Zhou, Zhanpeng; Babiloni, Fabio; Hu, Sanqing; Dai, Guojun; Zhang, Jianhai; Borghini, Gianluca Assessment of driving fatigue based on intra/inter-region phase synchronization". IEEE Transactions on Human-Machine Systems. December Paper G. Borghini, Pietro Arico, Taya, Fumihico, Sun, Yu, Bezerianos Anastasios, Salinari Serenella, Cincotti Febo, Thakor Nitish, Babiloni Fabio Babiloni. Enhanced stability of EEG-based mental workload detection: a machine learning approach". Submitted for publication on Journal of Neural Engineering, November Paper - Gianluca Borghini, Pietro Aricὸ, Ilenia Graziani, Serenella Salinari and Fabio Babiloni, Jean-Paul Imbert, Géraud Granger, Railane Benhacene, Linda Napoletano, Michela Terenzi and Simone Pozzi. Analysis of neurophysiological

6 signals for the training and mental workload assessment of ATCos. 4th SESAR Innovation Days. Madrid, November Paper - G. Borghini, P. Aricò, F. Ferri, I. Graziani, S. Pozzi, L. Napoletano, J. P. Imbert, G. Granger, R. Benhacene, and F. Babiloni. A neurophysiological training evaluation metric for Air Traffic Management. 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS14), August Paper - G. Borghini, P. Aricò, I. Graziani and F. Babiloni. Training improvement assessment by EEG, ECG and EOG analysis. 4th Congress of the Gruppo Nazionale di Bioingegneria (GNB), June Paper - P. Aricò, G. Borghini, F. Taya, I. Graziani, Y. Sun, A. Bezerianos, F. Cincotti, N.V. Thakor and F. Babiloni. Towards a multimodal bioelectrical framework for the online mental workload evaluation. 4th Congress of the Gruppo Nazionale di Bioingegneria (GNB), June Full length paper P. Aricò, G. Borghini, I. Graziani, J.P. Imbert, G. Granger, R. Benhacene, S. Pozzi, L. Napoletano and F. Babiloni, ATCo: neurophysiological analysis of the training and of the workload. Journal of Aerospace Medicine. May, (Winner of the prize for the best research in the ATC field at the Italian national congress of aeronautical and aero-spatial medicine). Paper P. Aricò, G. Borghini, I. Graziani, F. Taya, Y. Sun, A. Bezerianos, N. Thakor, F. Cincotti and F. Babiloni. Towards a multimodal bioelectrical framework for the online mental workload evaluation. 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS14), August Paper F. Babiloni, G. Vecchiato, A. G. Maglione, G. Borghini and P. Aricò. The great beauty: a neuroaesthetic study by neuroelectric imaging during the observation of the real Michelangelo s Moses sculpture. 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS14), August Paper G. Borghini, F. Babiloni, W. Kong, G. Vecchiato and A. G. Maglione. Evaluation of the cerebral workload and drowsiness during car driving by using high resolution EEG activity and neurophysiologic indices. 36th Annual

7 International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS14), April Paper - G. Borghini, P. Aricò, I. Graziani and Fabio Babiloni. "Training improvement assessment by EEG, ECG and EOG analysis ". IV Congresso Nazionale di Bioingegneria. Pavia, 25th -27th June, Abstract - G. Borghini, P. Aricò, F. Babiloni, G. Granger, J-P. Imbert, R. Benhacene, L. Napoletano, S. Pozzi. NINA: Neurometrics Indacators for ATM. Third SESAR Innovation Days, Stockholm, Sweden, November, Paper - G. Borghini, P. Aricò, L. Astolfi, J. Toppi, F. Cincotti, D. Mattia, G. Vecchiato, A. G. Maglione and Fabio Babiloni. "Frontal EEG theta changes assess the training improvements of novices in flight simulation tasks". 35th Annual International IEEE EMBS Conference of the IEEE Engineering Medicine and Biology Society in Osaka, Japan, August, Paper - F. Babiloni, G. Borghini, D. Mattia, D. Picconi, I. Graziani, C. Patrizia, A. Trettel, F. Infarinato, G. Vecchiato, A. G. Maglione, "Neuroelectric Brain Imaging During a Real Visit of a Fine Arts Gallery: A Neuroaesthetic Study of XVII Century Dutch Painters". 35th Annual International IEEE EMBS Conference of the IEEE Engineering Medicine and Biology Society in Osaka, Japan, August, Full length paper - P. Aricò, G. Borghini, I. Graziani, F. Bianchini, F. Cincotti, F. Babiloni, A brain computer interface system for the online evaluation of ATCs workload. Italian Journal Of Aerospace Medicine. In press. June, Abstract - G. Borghini, G. Vecchiato, F. Babiloni, Brain computer interface performances during the execution of multiple tasks. World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering in Beijing, China from May 26 to 31, Full length paper G. Borghini, G. Vecchiato, V. Ponzo, G. Koch, R. Isabella, Improving flight simulation performance by using tdcs stimulation. International Journal of Bioelectromagnetism. Vol. 14 (2), pp Review G. Borghini, L. Astolfi, G. Vecchiato, D. Mattia, F. Babiloni, Measuring neurophysiological signals in aircraft pilots and car drivers for the assessment of mental workload, fatigue and drowsiness. Neuroscience and

8 Biobehavioral Reviews Oct 30. pii: S (12) doi: /j.neubiorev Full length paper G. Borghini, R. Isabella, G. Vecchiato, J. Toppi, L. Astolfi, C. Caltagirone and F. Babiloni, A Flight history from a cognitive point of view: Novices versus Experts. Italian journal of aerospace medicine, 5: 34, pp (Prize for the best work in the Aerospace Medicine during the 2 nd scientific prize I Guidoniani ). Paper G. Borghini, G. Vecchiato, A. Colosimo, D. Wei, A. G. Maglione, W. Kong, F. Babiloni and L. Astolfi, Assessment of Mental Fatigue During Car Driving by Using High Resolution EEG Activity and Neurophysiologic Indices. 34th Annual International IEEE EMBC Conference. Aug 28th Sept 1st, Paper - L. Astolfi, J. Toppi, G. Borghini, G. Vecchiato, E J. He, A. Roy, F. Cincotti, S. Salinari, D. Mattia B. He and F. Babiloni, Cortical Activity and Functional Hyperconnectivity by Simultaneous EEG Recordings from Interacting Couples of Professional Pilot. 34th Annual International IEEE EMBC Conference. Aug 28th Sept 1st, Full length paper - L. Astolfi, J. Toppi, G. Borghini, G. Vecchiato, R. Isabella, F. De Vico Fallani, F. Cincotti, S. Salinari, D. Mattia, B. He, C. Caltagirone and F. Babiloni, Study of the Functional Hyperconnectivity between Couples of Pilots during Flight Simulation: an EEG Hyperscanning Study. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc : Full length paper - G. Borghini, Brainshield: HREEG study of perceived pilot mental workload. Italian journal of aerospace medicine. July 2011; 5. Full length paper - F. De Vico Fallani, J. Toppi, C. Di Lanzo, G. Vecchiato, L. Astolfi, G. Borghini, D. Mattia, F. Cincotti, and F. Babiloni, Redundancy in functional brain connectivity from EEG recordings. International Journal of Bifurcation and Chaos. 2012; 22, (2012) [8 pages]. DOI: /S Full length paper - F. De Vico Fallani, L. da Fontoura Costa, F. Aparecido Rodriguez, L. Astolfi, G. vecchiato, J. Toppi, G. Borghini, F. Cincotti, D. Mattia, S. Salinari, R. Isabella, F. Babiloni, A graph theoretical approach in brain

9 functional networks. Possible implications in EEG studies. Nonlinear Biomed Phys. Vol. 4 (Suppl 1); S8. Published online 2010 June 3. DOI: / S1-S8.