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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Wireless deep BRAIN STimulation thrOugh engineeRed Multifunctinal nanomaterials

Projektbeschreibung

Drahtlose Hirnstimulation

Bei der Neuromodulation handelt es sich um ein Verfahren, das die neuronale Aktivität durch die Abgabe elektrischer Impulse an das Gehirn verändert, um Personen mit neurologischen oder psychiatrischen Störungen therapeutisch zu helfen. Die Therapien umfassen sowohl invasive als auch nicht-invasive Ansätze. Das vom Europäischen Innovationsrat finanzierte Projekt BRAINSTORM sieht die Entwicklung einer neuen Technologie vor, mit der Neuronen im Gehirn drahtlos und nicht-invasiv erregt oder gehemmt werden können. Die Technologie beruht auf magnetischen Nanomaterialien und kombiniert thermische, mechanische und elektrische Modalitäten, die relevante Stimuli an die Neuronen des Gehirns abgeben. Die Wirksamkeit des Ansatzes wird an einem Mausmodell des Fragilen-X-Syndroms, einer genetischen Störung, die mit Lern- und kognitiven Einschränkungen einhergeht, demonstriert werden.

Ziel

BRAINSTORM will introduce an innovative, scalable, wireless, multimodal nanoinvasive neuromodulation technology suitable for independent and switchable excitation and inhibition of deep brain neurons. BRAINSTORM breakthrough relies on novel smart anisotropic magnetic nanomaterials (SMNs) acting both as nanoscale ‘heaters’ and as ‘torquers’ by leveraging either hysteretic losses under kHz frequencies or transitions from vortex to in-plane magnetization under Hz frequencies. Intrinsic bimodal functionality that permits direct control of thermosensitive or mechanosenitive neurons, will be boosted by advanced polymer functionalization to transfer torques to electrical signals trough piezoelectric coating, and to enable transport and delivery of viral vectors to targeted neurons for genetic targeting with sensory channels. SMNs will also be steered to endogenous sensory channels relying on antibody targeting. Selected actuation of ion channels that respond to thermal or mechanical stimulus will permit selective activation or inhibition of targeted neuronal populations identifiable by magnetic resonance imaging. Advanced driving electronics will include to metamaterial solenoid coils for rapid frequency switch for control of ‘mechanical’ or ‘thermal’ functionality while focused ultrasound will facilitate non invasive delivery of SMNs in the targeted brain area. The ability of the BRAINSTORM platform to shape behaviour and demonstrate therapeutic potential by modulating the excitation/inhibition balance through thermal/mechanical/electrical modalities will be demonstrated in mouse models of Fragile X syndrome.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EIC-2022-PATHFINDEROPEN-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITAET ERLANGEN-NUERNBERG
Netto-EU-Beitrag
€ 1 095 975,00
Adresse
FREYESLEBENSTRAßE 1
91058 Erlangen
Deutschland
Region
Bayern Mittelfranken Erlangen, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 095 975,00

Beteiligte (6)

Partner (1)