Projektbeschreibung
Eine neue Technik zum Ultraschall des Gehirns, die bei psychischen und neurologischen Erkrankungen hilft
Ultraschallwellen werden häufig eingesetzt, um anatomische Strukturen in nahezu jedem Körperteil darzustellen – auch im Gehirn. Die transkranielle Ultraschallstimulation (TUS) kann die neuronale Aktivität in Zielregionen des Gehirns auf nichtinvasive Weise anregen bzw. hemmen. Dass diese Technik bei neurowissenschaftlichen und klinischen Anwendungen bisher nicht von größerer Relevanz ist, liegt in erster Linie an der Schwierigkeit, den Ultraschallstrahl auf das beabsichtigte Ziel zu lenken und die gewünschte Intensität zu erreichen. Das EU-finanzierte Projekt CITRUS wird das Potenzial der TUS für die nichtinvasive Modulation von tiefen Hirnstrukturen weiterentwickeln, um eine beispiellose räumliche Präzision im Millimeterbereich zu erreichen. Mit diesem Ziel vor Augen arbeitet es auf die Entwicklung eines integrierten TUS-MRT-Systems hin, mit dem erstmals kortikale und subkortikale Ziele im menschlichen Gehirn stimuliert werden können.
Ziel
We are joining forces across Europe to advance a new non-invasive technology – transcranial ultrasound stimulation (TUS) – to reversibly modulate brain regions with exquisite millimetre precision, even deep in the brain. As such, we aim to establish an urgently needed novel treatment option for neurological and psychiatric diseases. TUS combines the precision and reach of invasive deep brain stimulation, required to directly target clinically relevant structures, with the non-invasive and low-cost nature of transcranial electromagnetic techniques that are inherently limited in focus and depth. The main roadblock to widespread adoption of TUS in neuroscientific and clinical applications is the difficulty of steering the small ultrasound focus onto the intended target and reaching the desired intensity, with no empirical validation of targeting success currently available. We will develop a neuronavigated TUS-MRI system with advanced magnetic resonance imaging (MRI)-guided application planning and closed-loop application control to enable safe, individualised, and effective high-precision TUS in humans. As such we will unlock the full potential of TUS to non-invasively modulate deep brain structures with unprecedented spatial precision in the millimetre range. The final prototype will be a fully functional device that integrates novel MR-compatible 256-element TUS-transducers (for advanced 3D-steering of the TUS focus) with a custom-tailored 32-channel MR-receiver coil (for accelerated imaging with maximal sensitivity) and closed-loop target validation using MR-acoustic radiation force imaging (MR-ARFI). This novel device with its unique features will enable for the first time the personalized non-invasive high-precision stimulation of cortical and subcortical targets in the human brain. It will be a game changer for both neuroscientific research and clinical application in neurological and psychiatric diseases with the potential to benefit millions of patients.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-EIC-2021-PATHFINDERCHALLENGES-01
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-AG - HORIZON Action Grant Budget-BasedKoordinator
1090 Wien
Österreich