Gamma Ray Burst Prompt correlations

The mechanism responsible for the prompt emission of gamma-ray bursts (GRBs) is still a debated issue. The prompt phase-related GRB correlations can allow to discriminate among the most plausible theoretical models explaining this emission. We present an overview of the observational two-parameter correlations, their physical interpretations, their use as redshift estimators and possibly as cosmological tools. The nowadays challenge is to make GRBs, the farthest stellar-scaled objects observed (up to redshift $z=9.4$), standard candles through well established and robust correlations. However, GRBs spanning several orders of magnitude in their energetics are far from being standard candles. We describe the advances in the prompt correlation research in the past decades, with particular focus paid to the discoveries in the last 20 years

Funzioni di alto livello nella corteccia somatosensoriale secondaria (SII)

Le proprietà della corteccia somato-sensoriale secondaria (SII) sono state largamente discusse in molteplici studi sia nella scimmia, sia nell’uomo, suggerendo che quest’area assolva funzioni di alto livello nel processamento dello stimolo tattile, quali, ad esempio, l’apprendimento o la memoria. Recentemente, alcuni studi su scimmia hanno evidenziato che, oltre agli stimoli somato-sensoriali, SII risponde anche alla stimolazione dello spazio peri-personale, all’esecuzione di azioni, alla vista di oggetti in movimento ed all’osservazione di azioni, candidando SII ad essere un’area complessa, non limitata a sole funzioni somato-sensoriali. Partendo dallo studio delle risposte di SII agli stimoli tattili, lo scopo di questa tesi è di investigare la risposta di quest’area a stimoli complessi, con particolare attenzione a task di integrazione visuo-tattile e all’osservazione di azioni nell’uomo. Con queste finalità, gli esperimenti presentati sono stati condotti mediante elettroencefalografia stereotassica (stereo-EEG) su pazienti epilettici farmaco-resistenti, impiantati come parte della loro valutazione pre-chirurgica. In una prima fase, sono stati studiati la distribuzione spaziale ed il profilo temporale delle risposte intra-corticali alla stimolazione del nervo mediano controlaterale ed ipsilaterale. I risultati ottenuti indicano che mentre la corteccia somato-sensoriale primaria (SI), il giro precentrale ed il solco intra-parietale rispondono solo alla stimolazione controlaterale, la corteccia somato-sensoriale secondaria e l’insula posteriore sono attivate bilateralmente. Inoltre, queste ultime sono caratterizzate da una risposta tonica e duratura nel tempo. Questa potrebbe rappresentare un meccanismo di ritenzione temporale dell’informazione tattile ed essere l’espressione di funzioni di alto livello quali appunto la memoria e l’apprendimento degli stimoli. Nella seconda sezione della tesi, per testare il possibile coinvolgimento dell’opercolo parietale nell’integrazione visuo-tattile, la stimolazione del nervo mediano controlaterale è stata somministrata congiuntamente ad una stimolazione visiva (i.e. flash). I risultati ottenuti evidenziano un aumento in ampiezza della componente tonica, se comparato alla sola stimolazione tattile, localizzato nell’insula posteriore e nelle porzioni più rostrali dell’opercolo parietale mentre SII mostra un comportamento del tutto inalterato. Tuttavia, tenendo in considerazione che studi su primati non umani riportano risposte visiva in SII a stimoli biologici, sono necessarie ulteriori indagini per comprendere quale tipologia di stimolazione determina l’attivazione di quest’area. Infine, la terza parte della tesi mostra le risposte intra-corticali di SI e SII ad un task motorio che include compiti di afferramento e manipolazione di oggetti, e all’osservazione delle stesse azioni eseguite da un altro individuo. I risultati evidenziano un’attivazione bilaterale di SII, sia durante l’esecuzione sia durante l’osservazione di azioni, con un profilo temporale sincrono. Al contrario SI è attiva solo durante l’esecuzione: l’input a SI durante l’osservazione non ha dunque una natura somato-sensoriale ma piuttosto deve essere sostenuto da un circuito visuo-motorio capace di operare in maniera simultanea. In conclusione, questa tesi dimostra il ruolo cruciale di SII non solo nel processamento degli stimoli tattili ma anche nell’integrazione di stimoli visuo-motori.The somatosensory properties of the second somatosensory cortex (SII) have been largely described by many studies in both monkeys and humans, suggesting for this area a high-order role in tactile stimulation processing with functions including tactile learning and memory. More interestingly, recent studies on monkeys showed that beyond somatosensory stimuli, SII responds to a wider number of stimuli including peripersonal space stimulation, active movements, observation of objects displacement and action observation. Taking into account these results, SII is a candidate to be more than just a somatosensory area. Starting from its somatosensory properties, this thesis aims to disentangle the role of SII in more complex tasks with particular attention to visuo-tactile integration and action observation in humans. To this purpose, the experiments presented in this thesis are carried with stereotactic electroencephalography (stereo-EEG) on drug-resistant epileptic patients to take advantage of its high temporal and spatial resolution. Firstly, I investigated the spatial distribution and the temporal profile of the intracortical responses to both contralateral and ipsilateral median nerve stimulation. Results indicated that while the primary somatosensory area, precentral gyrus and intra-parietal sulcus respond only to the contralateral stimulation, the secondary somatosensory cortex and posterior insula are activated bilaterally. Furthermore, these regions exhibit a tonic long-lasting temporal profile, which might represent a mechanism of temporal retention of the tactile information, and thus be the signature of high-level somatosensory functions such as tactile memory and awareness. In a second stage of the thesis, to test the possible involvement of parietal operculum in visuo-tactile integration, we administered to patients contralateral median nerve stimulation jointly with visual stimulation (i.e. flash) to about 100 drug-resistant epileptic patients. Results underline an enhancement of the tonic components relative to tactile stimulation only, limited to posterior insula and to the rostral areas of parietal operculum, with SII maintaining an unaltered behavior. Considering previous findings in non-human primates, which reported visual responses in SII in response to biological stimuli, further researches are needed to understand which threshold in the stimulus might determine the eventual activation of this area. With this aim, the third part of this thesis presents the intracortical responses of both SI and SII to a motor task requiring reaching, grasping and manipulation, as well as to the observation of the same actions performed by another individual. The results obtained highlighted that SII activates bilaterally, both during the execution and the observation of actions, with a synchronous temporal profile. Conversely, SI activates only during the execution, leading to the conclusion that the input to SII during the observation condition has not a somatosensory nature, but rather that it is sustained by visuo-motor circuits operating simultaneously. Taking together all the evidence, this thesis demonstrates the pivotal role of SII not only in somatosensory functions, as largely reported in literature, but also in the integration of visuo-motor stimuli

Study of GRB light curve decay indices in the afterglow phase

In this work we study the distribution of temporal power-law decay indices, $\alpha$, in the Gamma Ray Burst (GRB) afterglow phase, fitted for $176$ GRBs (139 long GRBs, 12 short GRBs {\it with extended emission} and 25 X-Ray Flashes (XRFs)) with known redshifts. These indices are compared with the temporal decay index, $\alpha_W$, derived with the light curve fitting using the \cite{willingale07} model. This model fitting yields similar distributions of $\alpha_W$ to the fitted $\alpha$, but for individual bursts a difference can be significant. Analysis of ($\alpha$, $L_a$) distribution, where $L_a$ is the characteristic luminosity at the end of the plateau, reveals only a weak correlation of these quantities. However, we discovered a significant regular trend when studying GRB $\alpha$ values along the \cite{dainotti2008} correlation between $L_a$ and the end time of the plateau emission in the rest frame, $T_a^*$, hereafter LT correlation. We note a systematic variation of the $\alpha$ parameter distribution with luminosity for any selected $T_a^*$. We analyze this systematics with respect to the fitted LT correlation line, expecting that the presented trend may allow to constrain the GRB physical models. We also attempted to use the derived correlation of $\alpha(T_a)$ versus $L_a(T_a)$ to diminish the luminosity scatter related to the variations of $\alpha$ along the LT distribution, a step forward in the effort of standardizing GRBs. A proposed toy model accounting for this systematics applied to the analyzed GRB distribution results in a slight increase of the LT correlation coefficient.Comment: Accepted for publication in Ap

Subtext

Il progetto consiste in un libro d’artista strutturato su più livelli di lettura in cui, attraverso immagini e testi, si delineano quegli istanti in cui le combinazioni di segni svelano "le forme del contenuto". Il libro d’artista pensato da Maria Adele Del Vecchio si presenta come una “semiologia personale e anomala”, un prodotto di cultura e di arbitrio che svela, attraverso un approccio poetico più che scientifico, la contraddittorietà del messaggio segnico. Questa ipotesi di semiologia proposta dall’artista si è arricchita di letture inerenti la semiologica e lo strutturalismo, e si è nutrita della convinzione che la realtà sia totalmente composta di segni e che, proprio nella decifrazione di questi segni, si componga un più esaustivo quadro del reale. Le fotografie realizzate sono inciampi, cadute dell'occhio in squarci oltre i quali l’artista intravede le griglie su cui la vita si struttura: momenti colti che rivelano un’essenza carsica insieme a sottese coordinate. In un breve pastiche, l’artista giustappone parti di testi di Witold Gombrowicz e James G. Ballard in cui si rintraccia una visione comune. Così abbinati e mutualmente compenetrati, nasce un testo unico e osmotico dove le fotografie affiancano un mondo di riferimenti paralleli o intessuti tali da formare un ampio sottotesto.The project consists of an Artist’s book structured on several levels of interpretation which, through images and texts, outlines the moments in which the combination of signs reveal the "forms of the content." The artist's book designed by Maria Adele Del Vecchio is a “personal and abnormal semiology", a product of culture which reveals the contradictory nature of signs and the message they express using a poetic approach, rather than a scientific one. The hypothesis proposed by the artist has been enriched by readings related to semiotics and structuralism, and is nurtured by the belief that reality is entirely composed of signs and that deciphering these signs, composes a more complete picture of reality. The photographs taken are stumbles, glimpses beyond which the artist sees the grids on which life is structured: educated moments that reveal a karst essence along with underlying coordinates. In a brief pastiche, the artist juxtaposes parts of texts by Witold Gombrowicz and James G. Ballard, tracking down a common vision. Well matched and mutually interpenetrating, photographs and texts compose a set of parallel references woven so as to form a large subtext

La sicurezza umana nell'era del nucleare e dellaglobalizzazione.

Questo studio si prefigge di evidenziare, in rapida sintesi, alcune questioni fondamentali che si impongono all’attenzione della società internazionale agli albori del XXIo secolo, tali da coinvolgere la sicurezza e la stessa sopravvivenza del genere umano

I problemi e le sfide della Russia nel mondo contemporaneo

The problems and challenges of Russia in the Eastern Europe area, the historical legacy, the political vision, the relations with the member states of USSR, the role of reality and ethnic-religious traditions are examined in this essay.I problemi e le sfide della Russia nello scacchiere dell’Europa orientale, l’eredità storica, la visione politica, i rapporti con gli Stati componenti dell’URSS, il ruolo delle realtà e tradizioni etnico-religiose

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Le sfide poste dall’applicazione del principio di autodeterminazione dei popoli e dagli opposti nazionalismi in ambito internazionale

The challenges, in the contemporary World, of the Principle of self-government of People and Nations. The extreme nationalism.Le sfide innescate, nel mondo contemporaneo, dalla autodeterminazione di popoli e di nazioni. Il nazionalismo spinto all’eccesso