Tolu Eusebio - Università di Sassari

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UNIVERSITA’ DI SASSARI
DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOMEDICHE
Sezione di Fisiologia e Bioingegneria dell’Uomo
Prof. E. Tolu
Curriculum Professionale
Il Prof. Eusebio Tolu, nato ad Orune (NU) il 12 ottobre 1947, ha conseguito la laurea in Scienze
Biologiche nel novembre del 1973. Dal 15 gennaio 1974 al 14 dicembre 1976 ha prestato servizio, in
qualità di Assistente incaricato, presso l'Istituto di Fisiologia Umana dell'Università di Sassari. A
seguito di regolare concorso ha quindi ricoperto il ruolo di Tecnico Laureato fino al 4 Dicembre
1977. Il 5 dicembre 1977, in seguito a regolare concorso,
concorso è stato nominato Assistente Ordinario ed il
29 gennaio 1982 ha ottenuto la qualifica di Aiuto. Nel 1985 è risultato vincitore del concorso a
Professore Associato nel raggruppamento di Fisiologia Umana,
Umana e nel gennaio 1986 è stato chiamato
dalla Facoltà di Medicina e Chirurgia a ricoprire l'insegnamento di Fisiologia Umana e dell'Apparato
Stomatognatico nel Corso di Laurea in Odontoiatria e Protesi Dentaria dell'Università di Sassari. Nel
1992 il Prof. Tolu è risultato vincitore
vincitore del Concorso a posti di Professore universitario di ruolo (1^
fascia) per il raggruppamento n. E0601 Fisiologia Umana. Dal primo Novembre dello stesso anno a
tutt’oggi ricopre l’insegnamento di Fisiologia Umana nel Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia.
Chirurgi
Attività di coordinamento e gestionale
ituto di Fisiologia Umana;
1992-1996 : Direttore dell'Istituto
1998- a tutt’oggi: Responsabile della Sezione di Fisiologia e Bioingegneria dell’Uomo del
Dipartimento
artimento di Scienze Biomediche;
1998-2006: Membro della Commissione Edilizia della Facoltà Medicina e Chirurgia
2000-2004:: Presidente del Comitato d’Area 05 (Scienze Biologiche) per la valutazione CIVR;
2003- 2008: Presidente della Commissione Ricerca dell’Ateneo di Sassari;
2000-2006: Coordinatore del Dottorato
D
di Ricerca
icerca in Fisiologia, Morfologia,
Morfologia Farmacologia e
Fisiopatologia
isiopatologia del Sistema Nervoso e Cardiovascolare;
Cardiovascolare
1998-2010: Membro
embro del comitato di gestione del Dipartimento Struttura dellaa Facoltà di Medicina e
Chirurgia;
1998-2010: Direttore della Biblioteca Centralizzata della Facoltà Medica;
Medica
2000- a tutt’oggi: Membro
embro del Comitato di gestione delle biblioteche di ateneo, in qualità di
rappresentante delle Biblioteche di area Scientifica;
2000-2010: Membro
embro della Commissione brevetti;
brevett
2002-2009: Membro
embro della Commissione Orientamento in qualità di rapprese
rappresentante della Facoltà di
Medicina e Chirurgia;
2005-2011:: Direttore del Centro multidisciplinare per lo studio ed il trattamento delle malattie
neuromuscolari e delle cardiomiopatie ereditarie;
2006- a tutt’oggi:: Direttore della Scuola di Dottorato in Scienze Biomediche;
Biomediche;
2010- a tutt’oggi:: delegato Rettorale per i Rapporti con il Territorio.
Territorio
1
Attività Scientifica
Il Prof. Eusebio Tolu ha iniziato la sua attività scientifica nel 1974 sotto la guida del Prof.
Gian Battista Azzena, oggi Direttore dell'Istituto di Fisiologia Umana dell'Università Cattolica Sacro
Cuore di Roma. Mediante l’utilizzo di tecniche elettrofisiologiche eseguite su fettine isolate di
cervello, su animali da esperimento e nell’uomo ha affrontato temi di ricerca che riguardavano i
fenomeni della plasticità neuronale e le relazioni funzionali fra il sistema vestibolare ed i nuclei del
tronco encefalico. Studi successivi sono stati indirizzati a chiarire i meccanismi di controllo della
postura e le interrelazioni fra le strutture deputate a tale controllo ed il sistema neuroendocrino. Si è
interessato inoltre di epilessia sperimentale nel modello animale.
Nell’ultimo decennio il Prof. Tolu ha svolto attività di ricerca finalizzata allo studio del ruolo
svolto dalle afferenze somatosensitive e di quelle vestibolari nel controllo del movimento e della
postura dei muscoli elevatori della mandibola nel modello animale e nell’uomo. I risultati ottenuti
hanno dimostrato come l’integrazione delle diverse afferenze avvenga a livello del tronco
dell’encefalo con l’obiettivo funzionale di adeguare l’attività della muscoli masticatori agli
spostamenti degli arti nello spazio. Lo studio della relazione vestibolo-trigeminale è stato esteso
all’uomo sano, nel quale è stato indagato l’effetto esercitato dal tilt statico sull’attività
elettromiografica dei muscoli masseteri, attivati volontariamente, e sul periodo silente esterocettivo
dei muscoli masseteri, evocato dalla stimolazione elettrica del nervo mentale. I risultati sono in parte
sovrapponibili a quelli evidenziati nell’animale da esperimento. Recentemente lo studio della
relazione vestibolo-trigeminale nell’uomo è stato approfondito presso i laboratori di neurofisiologia
del Sobell Department of Motor Neuroscience and Movement Disorders, Institute of Neurology,
University College London diretto dal Prof. John Rothwell. Presso tale struttura, è stata sviluppata la
metodologia usata dal Prof. Jim Colebatch per stimolare il nervo vestibolare mediante l’uso della
stimolazione galvanica transmastoidea e i recettori sacculari mediante l’uso di click sonori in
soggetti sani e, successivamente, in pazienti affetti da sordità neurosensoriale e/o deficit vestibolare.
Questi studi hanno portato all’individuazione, per la prima volta, di una risposta riflessa inibitoria,
bilaterale e simmetrica, di origine sacculare denominata riflesso vestibolo-masseterino. Uno studio
neuroanatomico condotto nel ratto, in collaborazione con il Prof. Bill Yates e la Dr. I. Billig,
dell’Università di Pittsburgh, ha chiarito quali vie anatomiche sottendono le risposte trigeminali alla
stimolazione vestibolare, supportando le ipotesi funzionali suddette. Lo studio neuroanatomico ha
infatti evidenziato che il sistema vestibolare proietta bilateralmente ai motoneuroni masseterini
attraverso due vie: una via polisinaptica (le cui stazioni di relè sono localizzate nella formazione
reticolare bulbopontina, nei neuroni premotori localizzati nel complesso sensitivo del trigemino,
nella zona premotoria che circonda il nucleo motorio del trigemino e nei primi due segmenti del
midollo cervicale) ed una via monosinaptica. In entrambe i casi, le strutture vestibolari
maggiormente coinvolte nella proiezione bilaterale vestibolo-trigeminale sono il nucleo vestibolare
mediale, il nucleo preposito ipoglosso e il nucleo vestibolare spinale. Presi nel loro insieme, i dati
ottenuti nell’animale da esperimento e quelli ottenuti nell’uomo, consentono di proporre che il
sistema vestibolare eserciti un duplice controllo sul sistema motorio trigeminale: un controllo
eccitatorio tonico, bilaterale ed asimmetrico, mediato da vie polisinaptiche ed un controllo inibitorio
fasico, bilaterale e simmetrico, mediato al massimo da tre sinapsi.
Gli studi neuroanatomici condotti nel ratto, hanno dimostrato che il sistema vestibolare
proietta bilateralmente ai motoneuroni masseterini attraverso due vie: una via polisinaptica (le cui
stazioni di relè sono localizzate nella formazione reticolare bulbopontina, nei neuroni premotori
localizzati nel complesso sensitivo del trigemino, nella zona premotoria che circonda il nucleo
motorio del trigemino e nei primi due segmenti del midollo cervicale) ed una via monosinaptica.
Recentemente uno studio in collaborazione con il Prof. Brian Day e la Dott.ssa. Miriam Welgampola
(Sobell Department of Motor Neuroscience and Movement Disorders, Institute of Neurology,
2
University College London,) ha messo in evidenza che all’origine del VMR concorrono non solo i
recettori del sacculo ma anche quelli dell’utricolo vestibolare. La definizione dei recettori che
originano il VMR (sacculo e utricolo vestibolari), fa si che tale riflesso possa essere utilizzato per la
valutazione della funzionalità otolitica nell’uomo. Ultimamente è stato avviato uno studio combinato
neurofisiologico-neuroradiologico, in collaborazione con la Gutenberg University di Mainz per
chiarire quali strutture del troncoencefalico mediano il riflesso vestibolomassetterino con
l’obiettivo, una volta definito il centro dell’arco riflesso, di inserire tale test nella pratica clinica, per
l’esplorazione dei circuiti troncoencefalici nell’uomo. A tale riguardo è stata avviata nei mesi scorsi
una collaborazione con il Prof. Frederik Barkhof, Direttore dell’ Image Analysis Center (IAC), VU
medical center, Università di Amsterdam, allo scopo di effettuare uno studio accoppiato
neurofisiologico-neuroradiologico che valuti la funzionalità e la morfologia del tronco encefalico in
pazienti affetti da sclerosi multipla, partendo proprio dall’analisi del riflesso vestibolo-masseterino e
dalla sua correlazione con lesioni rilevate in aree specifiche del tronco dell’encefalo, mediante
tecniche di imaging non convenzionale. Nell’ultimo anno è stato avviato uno studio volto a chiarire
con quali modalità le informazioni extratrigeminali interferiscono con i comandi corticali diretti alla
muscolatura masticatoria. Tale studio, che prevede l’utilizzo della tecnica della stimolazione
magnetica transcranica, ha fornito dati che giustificano la messa a punto di un protocollo
sperimentale per l’esplorazione dei circuiti intracorticali inibitori e facilitatori nella rappresentazione
corticale dei muscoli masseteri.
Il Prof. Tolu è autore di 180 pubblicazioni.
Elenco delle Pubblicazioni più significative
1:Deriu F, Giaconi E, Rothwell JC, Tolu E. Reflex responses of masseter muscles to sound. Clin Neurophysiol. 2010
Oct;121(10):1690-9. Epub 2010 May 5. Review.PMID:20447862[PubMed - indexed for MEDLINE]
2: Ortu E, Deriu F, Suppa A, Tolu E, Rothwell JC. Effects of volitional contraction on intracortical inhibition and
facilitation in the human motor cortex . J Physiol. 2008 Nov 1;586(Pt21) 147-59. Epub 2008 Sep 11.
PMID:18787036[PubMed - indexed for MEDLINE
3): Ortu E, Deriu F, Suppa A, Giaconi E, Tolu E, Rothwell JC. Intracortical modulation of cortical-bulbar responses for
the masseter muscle. J Physiol. 2008 Jul 15;586(14):3385-404. Epub 2008 May 22. PMID18499727[PubMed - indexed
for MEDLINE
4: Deriu F, Ortu E, Capobianco S, Giaconi E, Melis F, Aiello E, Rothwell JC, Tolu E.; Origin of sound-evoked EMG
responses in human masseter muscles. J Physiol. 2007 Apr 1;580(Pt 1):195-209. Epub 2007 Jan 18.PMID: 17234698
[PubMed - indexed for MEDLINE]
5: Cuccurazzu B, Deriu F, Tolu E, Yates BJ, Billig I. A monosynaptic pathway links the vestibular nuclei and masseter
muscle motoneurons in rats. Exp Brain Res. 2007 Feb;176(4):665-71. Epub 2007 Jan 10.PMID: 17216144 [PubMed indexed for MEDLINE]
6: Giaconi E, Deriu F, Tolu E, Cuccurazzu B, Yates BJ, Billig I. Transneuronal tracing of vestibulo-trigeminal
pathways innervating the masseter muscle in the rat. Exp Brain Res. 2006 May;171(3):330-9. Epub 2005 Nov 24.
PMID: 16307240 [PubMed - indexed for MEDLINE]
7: Deriu F, Tolu E, Rothwell JC. A sound-evoked vestibulomasseteric reflex in healthy humans. J Neurophysiol. 2005
May;93(5):2739-51. Epub 2004 Dec 15.
8: Podda MV, Marcocci ME, Oggiano L, D'Ascenzo M, Tolu E, Palamara AT, Azzena GB,Grassi C. Nitric oxide
increases the spontaneous firing rate of rat medial vestibular nucleus neurons in vitro via a cyclic GMP-mediated PKGindependent mechanism. Eur J Neurosci. 2004 Oct;20(8):2124-32.
3
9: Deriu F, Tolu E, Rothwell JC. A short latency vestibulomasseteric reflex evoked by electrical stimulation over the
mastoid in healthy humans. J Physiol. 2003 Nov 15;553(Pt 1):267-79. Epub 2003 Aug 29.
10: Podda MV, Deriu F, Giaconi E, Milia M, Tolu E. Melatonin inhibits rat medial vestibular nucleus neuron activity in
vitro. Neurosci Lett. 2003 May 8;341(3):209-12.
11: Deriu F, Milia M, Sau G, Podda MV, Ortu E, Giaconi E, Aiello I, Tolu E. Modulation of masseter exteroceptive
suppression by non-nociceptive upper limb afferent activation in humans. Exp Brain Res. 2003 May;150(2):154-62.
Epub 2003 Apr 3.
12: Deriu F, Milia M, Sau G, Podda MV, Ortu E, Chessa G, Aiello I, Tolu E. Non-nociceptive upper limb afferents
modulate masseter muscle EMG activity in man. Exp Brain Res. 2002 Apr;143(3):286-94. Epub 2002 Feb 8.
13: Deriu F, Milia M, Podda MV, Chessa G, Tolu E. Jaw muscle response to stimulation of type II somatosensory
afferents of limbs in the rat. Exp Brain Res. 2001 Jul;139(2):209-15.
14: Podda MV, Johnston AR, Tolu E, Dutia MB. Modulation of rat medial vestibular nucleus neurone activity by
vasopressin and noradrenaline in vitro. Neurosci Lett. 2001 Feb 2;298(2):91-4.
15: Deriu F, Podda MV, Milia M, Chessa G, Sau G, Pastorino M, Aiello I, Tolu E. Masseter muscle activity during
vestibular stimulation in man. Arch Ital Biol. 2000 Jul;138(3):205-15.
16: Podda MV, Ivaldi R, Faedda R, Cossellu S, Deriu F, Tolu E, Montella A, Satta A. Inner ear pressure changes
modify ADH secretion in freely moving guinea pig. J Nephrol. 1999 Jan-Feb;12(1):47-50.
17: Deriu F, Podda MV, Chessa G, Tolu E. Trigeminal integration of vestibular and forelimb nerve inputs. Arch Ital
Biol. 1999 Feb;137(1):63-73.
18: Podda MV, Deriu F, Montella A, Satta A, Tolu E. Responses of vestibular neurons to arginine vasopressin
microinjection. Pflugers Arch. 1998 Nov;436(6):914-9.
19: Podda MV, Deriu F, Solinas A, Demontis MP, Varoni MV, Spissu A, Anania V,Tolu E. Effect of atrazine
administration on spontaneous and evoked cerebellar activity in the rat. Pharmacol Res. 1997 Sep;36(3):199-202.
20: Trignano M, Pisano I, Mastino GP, Sini G, Bresadola V, De Anna D, Tanda F,Cossu-Rocca P, Canu L, Tolu E.
[Sutures without sutures in digestive surgery. Experimental study of the rat intestine. Ann Ital Chir. 1996 MayJun;67(3):419-23; discussion 423-4. Italian.
21: Tolu E, Caria MA, Chessa G, Melis F, Simula ME, Podda MV, Solinas A, Deriu F. Trigeminal motoneuron
responses to vestibular stimulation in the guinea pig. Arch Ital Biol. 1996 Mar;134(2):141-51.
22: De Riu PL, Demontis MP, Anania V, Caria MA, Mameli O, Becciu A, Tolu E. Brain electrobiogenesis protection
induced by nimodipine and MK-801 during acute hypoxia in hypertensive rats. Pharmacol Res. 1995 Mar-Apr;31(34):169-73.
4
23: Tolu E, Pugliatti M, Lacana P, Chessa G, Caria MA, Simula ME. Vestibular and somatosensory afferents modulate
masseter muscle activity. J Vestib Res. 1994 Jul-Aug;4(4):303-11.
24: Tolu E, Pugliatti M. The vestibular system modulates masseter muscle activity. J Vestib Res. 1993
Summer;3(2):163-71.
25: Mameli O, Melis F, Tolu E, Caria MA, De Riu PL, Azzena GB. Penicillin-induced paroxysmal activity in
brainstem neurons. Physiol Behav. 1991 Mar;49(3):631-4.
26: Mameli O, Mameli P, Tolu E, Padua G, Melis F, Caria MA, Virdis A. Analysis of central cardioarrhythmogenic
triggers in experimental epilepsy. Epilepsy Res. 1990 Dec;7(3):210-8.
27: Tolu E, Mameli O, Soro P, Muretti P, Melis F, Caria MA, Bresadola F. Physostigmine and metoclopramide in
oesophageal peristaltic spread in man. Pharmacol Res Commun. 1988 Oct;20(10):869-82.
28: Mameli O, Tolu E, Melis F, Caria MA. Labyrinthine projection to the hypoglossal nucleus. Brain Res Bull. 1988
Jan;20(1):83-8.
29: Tolu E, Mameli O, Caria MA, Melis F. Improvement of vestibular plasticity in the guinea pig with a calcium entry
blocker. Acta Otolaryngol Suppl. 1988;460:72-9.
30: Mameli P, Mameli O, Tolu E, Padua G, Giraudi D, Caria MA, Melis F. Neurogenic myocardial arrhythmias in
experimental focal epilepsy. Epilepsia. 1988 Jan-Feb;29(1):74-82.
31: Tolu E, Mameli O. Direct and indirect action of flunarizine on vestibular activity. Pharmacol Res Commun. 1987
Mar;19(3):241-54.
32: De Riu PL, Mameli O, Tolu E. Comparison of the effect of althesin with diazepam and thiopental sodium on
cortical and subcortical epileptic activity in the rat. Pharmacol Res Commun. 1987 Jan;19(1):59-68.
33: Mameli O, Tolu E. Hypoglossal responses to macular stimulation in the rabbit. Physiol Behav. 1987;39(2):273-5.
34: Mameli O, Tolu E. Somatosensory input from the forelimb nerves to the hypoglossal neurons. Exp Neurol. 1986
Dec;94(3):757-66.
35: Mameli O, Tolu E, Melis F, Caria MA, Sechi GP, De Riu PL. Postrotatory nystagmus during phenytoin treatment.
Epilepsia. 1986 Jul-Aug;27(4):385-90.
36: Mameli O, Tolu E. Involvement of the inferior olivary neurons in vestibular compensation. Brain Res Bull. 1986
May;16(5):739-43.
37: Mameli O, Tolu E. Vestibular ampullar modulation of hypoglossal neurons. Physiol Behav. 1986;37(5):773-5.
38: Mameli O, Tolu E. Visual input to the hypoglossal nucleus. Exp Neurol. 1985 Nov;90(2):341-9.
5
39: Mameli O, Tolu E, Caria MA, Melis F, Sechi GP. Effects of phenytoin administration on vestibular function in the
rat. Epilepsia. 1985 May-Jun;26(3):262-7.
40: Tolu E, Mameli O. Pharmacological improvement of vestibular plasticity. Effects of a Ca2+-antagonist agent.
Pharmacol Res Commun. 1984 Dec;16(12):1161-73.
41: Mameli O, Tolu E. Further observations on the action of phenytoin on the cerebellum in rats: involvement of the
lateral reticular nucleus. Epilepsia. 1984 Jun;25(3):363-7.
42: Mameli O, Tolu E, Melis F, Caria MA, Palmieri G, Piredda S. Correlations between cerebellar activity and chronic
nontoxic administration of phenytoin in rats.
Epilepsia. 1984 Feb;25(1):33-9.
43: Tolu E, Mameli O, Caria MA, Melis F, Anania V, Desole MS. Protective effects of Ca++-antagonist agents on the
cerebral electrical activity during anoxia in the rat. Pharmacol Res Commun. 1983 Oct;15(9):833-42.
44: Azzena GB, Mameli O, Tolu E. Convergence of central and peripheral signals on vestibular cells. Acta
Otolaryngol. 1983 Mar-Apr;95(3-4):257-62.
45: Azzena GB, Campus G, Mameli O, Moraglia S, Padua G, Pau A, Pau S, Ruju P, Sehrbundt Viale E, Tolu E, Turtas
S, Viale GL. Omental transposition or transplantation to the brain and superficial temporal artery--middle cerebral
artery anastomosis in preventing experimental cerebral ischaemia. Acta Neurochir (Wien). 1983;68(1-2):63-83.
46: Mameli O, Tolu E, Piredda S, Monaco F, Mutani R. Cerebellar impairment following acute nontoxic administration
of phenytoin in rat. Epilepsia. 1982 Dec;23(6):683-91.
47: Tolu E, Mameli O, De Riu PL. Relationship between cerebral nystagmogenic area and spinal cord. Physiol Behav.
1982 Aug;29(2):301-5.
48: Tolu E, Mameli O, Azzena MT, Azzena GB. Dynamic responses of vestibular cells during spinal decompensation.
Physiol Behav. 1980 Nov;25(5):637-40. No abstract available.
49: Azzena GB, Mameli O, Tolu E. Distribution of visual input to the vestibular nuclei. Arch Ital Biol. 1980
May;118(2):196-204.
50: Azzena GB, Mameli O, Tolu E. Cerebellar contribution in compensating the vestibular function. Prog Brain Res.
1979;50:599-606. No abstract available.
51: Mameli O, Deriu PL, Azzena MT, Tolu E. Functional role of the cerebral nystagmogenic area in the cat. Arch Int
Physiol Biochim. 1978 Feb;86(1):1-10.
52: Azzena GB, Mameli O, Tolu E. Vestibular units during decompensation. Experientia. 1977 Feb 15;33(2):234-6.
53: Azzena GB, Mameli O, Tolu E. Vestibular nuclei of hemilabyrinthectomized guinea pigs during decompensation.
Arch Ital Biol. 1976 Nov;114(4):389-98.
6
54: Pilurzi G, Hasan A, Saifee TA, Tolu E, Rothwell JC, Deriu F. Intracortical circuits, sensorimotor integration and
plasticity in human motor cortical projections to muscles of the lower face.
J Physiol. 2013 Apr 1;591(Pt 7):1889-906. doi: 10.1113/jphysiol.2012.245746. Epub 2013 Jan 7.
In Fede
Prof. Eusebio Tolu
Dipartimento di Scienze Biomediche
Fisiologia e Bioingegneria dell'Uomo,Università di Sassari
Viale San Pietro 43/b
07100 - Sassari
Tel. +39 079 22 8288
Fax +39 079 22 8156
Cell +39 328 4164289
7

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