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Wireless deep BRAIN STimulation thrOugh engineeRed Multifunctinal nanomaterials

Descrizione del progetto

Stimolazione cerebrale senza fili

La neuromodulazione è una tecnica che modifica l’attività neurale attraverso la somministrazione di impulsi elettrici al cervello per ottenere benefici terapeutici in pazienti con disturbi neurologici o psichiatrici. Le terapie comprendono approcci invasivi e non invasivi. Finanziato dal Consiglio europeo per l’innovazione, il progetto BRAINSTORM si propone di sviluppare una nuova tecnologia in grado di eccitare o inibire i neuroni del cervello in modalità senza fili e non invasiva. La tecnologia si basa su nanomateriali magnetici e combina modalità termiche, meccaniche ed elettriche che forniscono stimoli rilevanti ai neuroni del cervello. L’efficacia dell’approccio sarà dimostrata in un modello murino della sindrome dell’X fragile, una malattia genetica associata a difficoltà di apprendimento e cognitive.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-EIC-2022-PATHFINDEROPEN-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITAET ERLANGEN-NUERNBERG
Contributo netto dell'UE
€ 1 095 975,00
Indirizzo
FREYESLEBENSTRAßE 1
91058 Erlangen
Germania
Regione
Bayern Mittelfranken Erlangen, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 095 975,00

Partecipanti (6)

Partner (1)