Projektbeschreibung
Mikrobots im Gehirn zur multimodalen Aktivierung und Neurostimulation
Neuronen kommunizieren und führen über eine komplexe Interaktion von Signalprozessen einschließlich elektrischer, chemischer (molekularer und ionischer) und thermischer Veränderungen bestimmte Aufgaben aus. Ihre Beteiligung an einer bestimmten Handlung kann zum Teil anhand von Signalen gemessen werden, die während ihrer Depolarisierung und Repolarisierung erzeugt werden, und zwar sowohl einzeln als auch als synchrone Aktivität vieler Zellen (extrazelluläre Feldpotentiale). Im Rahmen des ehrgeizigen, vom Europäischen Innovationsrat (EIC) finanzierten Projekts CROSSBRAIN soll ein Verbund drahtloser, implantierbarer, MRT-kompatibler Mikrobots entwickelt werden, der die elektrische Aktivität auf Zell- und Schaltkreisebene erfassen und die elektrische Stimulation von Zellen je nach Bedarf modulieren kann. Dies erfolgt mit multimodalen Aktoren, die durch extremes Edge-Computing unterstützt werden, das durch die integrierte miniaturisierte drahtlose Energiegewinnungs- und Kommunikationsfunktion ermöglicht wird.
Ziel
A vast number of pathological brain conditions directly involve aberrant electrical activity of the brain. CROSSBRAIN centres its technological revolution on the convergence of novel nanoactuation modalities, bleeding-edge nano-electronics, and miniaturized wireless energy harvesting and communication. Combining extreme edge computing with advanced nanomaterials featuring tailored physical properties, biocompatible coatings, and material modifications to prevent glial scarring, CROSSBRAIN will enable individualized, adaptive and highly spatiotemporally localized actuation of brain tissue. It will leverage sensing electric local field potentials, multiunit neuronal activity, and cross-modal nanomaterial-based modulation (electrical, mechanical, thermal, ionic concentration, optogenetics) of neuronal excitability with on-board intelligence. The CROSSBRAIN platform comprises a swarm of wireless, implantable, MRI-compatible microbots for in vivo electrophysiology and cross-modal neuromodulation at the cell- and microcircuit levels, in freely moving rodents. CROSSBRAIN delivers a multiplicity of stimulation modalities, involving electro-mechano-magneto-thermo-optical principles for modulation of nerve cell excitability. The microbots will feature both sensing and actuation electrodes, engineered with nanomaterials and viral vectors coatings. They will be implanted endovascularly, deliver genetic material upon command, and operate in federation under the networked control and wireless power supply by a tiny central unit, which can be worn like an internet of things device. CROSSBRAIN will deliver autonomous or manual, closed-loop sensing, prediction, and actuation through combining multiple neuromodulation mechanisms, which will act in a synergistic and dynamic manner to optimally shape stimulation according to individual neuronal firing patterns or clinician’s needs. As case studies, we will explore CROSSBRAIN action in animal models of Parkinson’s Disease and Epilepsy.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Neurologie Epilepsie
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Internet
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Beschichtung
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanoelektronik
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EIC-2021-PATHFINDERCHALLENGES-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
00133 Roma
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.