NL FR EN
www.belgium.be

PROJECT UGent-64ef6b96-22a9-4cfe-9f0b-8dfd6ee46685

Source DBnl 
InstitutionUGent 
Code64ef6b96-22a9-4cfe-9f0b-8dfd6ee46685 
Unit16a28d37-6005-49e4-be1b-46b8c76f6640
Begin1/1/2021
End12/31/2024
title fr
title nlEen inclusief multicompartimenteel model voor neuronale exciteerbaarheid geëvokeerd met ultrageluid (IMMUNE)
title enAn Inclusive Multi-compartment Model for Ultrasound-evoked Neuronal Excitability (IMMUNE)
Description fr
Description nlNiet-invasieve hersenstimulatie met ultrasone golven door de schedel is een weinig beschouwde methode om neurale circuits van het centrale zenuwstelsel te moduleren. Ultrasone neurostimulatie is aantrekkelijk omdat de ruimtelijke resolutie ongeveer vijf keer beter is dan die van niet-invasieve elektromagnetische neurostimulatiemethodes. Ultrasone in-vitro en in-vivo experimenten worden al bijna een eeuw lang uitgevoerd en tonen duidelijk aan dat de methode toelaat om neuronale activiteit te initiëren of te inhiberen.Ondanks de experimentele bewijzen zijn de biofysische mechanismen van ultrasone stimulatie niet goed begrepen. Er bestaan modellen voor mogelijke biofysische mechanismen, bijvoorbeeld voor de capacitieve stromen gecreëerd door akoestische stralingskracht en cavitatie. Andere mechanismen zoals veranderingen in de geleiding van rekgevoelige ionkanalen zijn nog niet gemodelleerd. Waarschijnlijk is een combinatie van mechanismen verantwoordelijk voor de veranderingen in neuronale exciteerbaarheid. Het doel hier is om een inclusief rekenmodel te maken voor ultrasone neurostimulatie dat de meest genoemde biofysische mechanismen combineert.We zullen ons inclusieve model valideren met de grote hoeveelheid bestaande experimentele studies. Het doel is om een uitgebreid model te maken dat de neuronale exciteerbaarheid kan voorspellen voor het groot bereik aan insonicatieparameters in de literatuur (ultrasone frequentie en intensiteit, pulsduur en duty cycle, etc).
Description enNon-invasive brain stimulation with ultrasound waves applied to the skull is a mostly overlooked method to modulate neural circuits of the central nervous system. Ultrasound neurostimulation is attractive because its spatial resolution is about five times better than that of non-invasive electromagnetic neurostimulation methods. In-vitro and in-vivo experiments of ultrasound neurostimulation have been performed for nearly a century and clearly show its capability to initiate or inhibit neuronal activity.Despite the experimental evidence, the biophysical mechanisms underlying ultrasound stimulation are not well-understood. Mathematical models for possible biophysical mechanisms exist, for example for the capacitive currents created by acoustic radiation force and cavitation. Other mechanisms such as changes in the conductance of stretch-sensitive ion channels have not been modeled yet. Most likely, a combination of mechanisms is responsible for the changes in neuronal excitability. Therefore, the goal here is to create an inclusive computational model for ultrasound neurostimulation that combines the most often cited biophysical mechanisms.We will validate of our inclusive model with the large amount of experimental ultrasound studies in literature. The aim is to create a comprehensive model that can predict neuronal excitability for the large range of insonication parameters in literature (ultrasound frequency and intensity, pulse duration and duty cycle, etc.).
Qualifiers - Computational modelling - computationeel modelleren - neurmodulation - neuromodulatie - ultrageluid - ultrasound -
PersonalTanghe Emmeric 
Collaborations