Opis projektu
Cyfrowy bliźniak mózgu do badań z zakresu neuronauki
„Cyfrowy bliźniak” to termin stosowany w przemyśle w odniesieniu do procesu opracowywania niemal identycznych replik różnych produktów. Są one wykorzystywane do monitorowania oraz do testowania dodatków. Zespół finansowanego ze środków UE projektu Neurotwin zamierza wykorzystać koncepcję cyfrowego bliźniaka do tworzenia spersonalizowanych, hybrydowych modeli mózgu. Używając pochodzących z neuroobrazowania danych dotyczących choroby Alzheimera, naukowcy utworzą model, który odzwierciedla sieci i dynamikę mózgu człowieka. Model taki ma posłużyć do przygotowywania i testowania spersonalizowanych protokołów neuromodulacji, które przywrócą prawidłową dynamikę procesów nerwowych. W oparciu o badania na styku dynamiki nieliniowej, teorii sieci, biofizyki, inżynierii, neuronauki, badań klinicznych i etyki zespół projektu Neurotwin ma dokonać przełomowych, opartych na modelach odkryć w dziedzinie neuronauki ogólnej i klinicznej. Ostatecznym celem jest umożliwienie opracowania bezpiecznych, spersonalizowanych metod leczenia.
Cel
Neuropsychiatric disorders are a leading cause of global disability-adjusted life years, and solutions are lacking. Can digital twins be useful? At least in some cases, we hold they will be central to progress. Recent findings suggest that non-invasive brain stimulation may be a valuable option in conditions such as epilepsy or Alzheimer's (AD). Still, a better understanding of mechanisms and patient-specific factors is needed. Personalized hybrid brain models uniting the physics of electromagnetism with physiology – neurotwins or NeTs – are poised to play a fundamental role in understanding and optimizing the effects of stimulation at the individual level. We ambition to deliver disruptive solutions through model-driven, individualized therapy. We will build a computational framework – weaved and validated across scales and levels of detail– to represent the mechanisms of interaction of electric fields with brain networks and assimilate neuroimaging data. This will allow us to characterize the dynamical landscape of the individual brain and define strategies to restore healthy dynamics. Benefitting from existing databases of healthy and AD individuals, we will deliver the first human and rodent NeTs predicting the effects of stimulation on dynamics. We will then collect detailed multimodal measurements in mice and humans to improve the predictive power of local and whole-brain models under the effects of electrical stimulation, and translate these findings into a technology pipeline for the design of new personalized neuromodulation protocols which we will test in a cohort of AD patients and healthy controls in randomized double-blinded studies. With research at the intersecting frontier of nonlinear dynamics, network theory, biophysics, engineering, neuroscience, clinical research, and ethics, Neurotwin will deliver model-driven breakthroughs in basic and clinical neuroscience, with patients ultimately benefiting from safe, individualized therapy solutions.
Dziedzina nauki
- natural sciencesbiological sciencesneurobiology
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicselectromagnetism
- medical and health sciencesbasic medicineneurologyepilepsy
- medical and health sciencesbasic medicineneurologydementiaalzheimer
- medical and health sciencesbasic medicinephysiology
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETPROACT-2020-2
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
08035 Barcelona
Hiszpania
Organizacja określiła się jako MŚP (firma z sektora małych i średnich przedsiębiorstw) w czasie podpisania umowy o grant.