Dynamika mozku

Popis projektu:

Projekt má výrazně interdisciplinární charakter jak z hlediska použitých postupů, tak zapojených odborníků. Využívá zejména postupy neuropsychologického experimentu včetně komplexní multimodální senzorické stimulace, měření pomocí pokročilých neurozobrazovacích metod, experimentální či léčebné intervence pomocí neinvazivní elektrické či magnetické stimulace či podávání farmak. Na druhou stranu rozvíjí a využívá výpočetní modely mozkové dynamiky a pokročilé metody analýzy dat včetně strojového učení. 

Aplikační potenciál prvního výzkumného záměru spočívá ve vývoji efektivních a flexibilních výpočetních modelů mozkové dynamiky, umožňujících přizpůsobení konkrétním aplikačním úlohám. Druhý výzkumný záměr se orientuje na další rozvoj v aplikační oblasti monitorování a predikce mozkových stavů, například sledování excitability tkáně v epilepsii a předpověď záchvatů. Třetí výzkumný záměr se pak orientuje na využití výpočetních modelů intervence do mozkové dynamiky s potenciálními aplikacemi v návrhu a optimalizaci léčebné stimulace mozku a personalizovanému přístupu k farmakoterapii.   

Tým zahrnuje experty v oblasti neuropsychiatrie, neurovědy, epileptologie, kognitivní neurovědy, matematické a výpočetní neurovědy, i modelování a analýzy komplexních systémů. 

Výzkumné cíle zahrnují vysoce aktuální problematiku rozvoje výpočetních modelů mozkové dynamiky, která leží v průsečíku základních lékařských věd, zejména neurovědy, přírodních věd - zejména matematiky a informatiky, a klinických lékařských věd, zejména aplikacemi v psychiatrii a neurologii.

Výzkumu v této oblasti dosáhl maturity - pevné teoretické základy a vyvinuté metodologické postupy přináší první aplikační výsledky a otevírají tak obor dalšímu rozkvětu.

Výzkumné cíle projektu jsou formulovány níže tak, aby bylo možné ověřit jejich dosažení.

Zároveň je projekt navržen tak, aby již v jeho přípravné fázi naplnil svůj aplikační potenciál. Tento aplikační potenciál je reprezentován využitím výsledků pokročilého modelování a analýz dat při testování experimentálních terapií založených na modulaci dynamiky mozku u vybraných onemocnění.

Dílčími cíli projektu Dynamika mozku je

realizace níže uvedených naplánovaných výzkumných záměrů:

• • prostřednictvím KA 2 budou rozvinuty nové metody efektivního modelování mozkové dynamiky (VZ1), dosaženy poznatky o dynamice mozkových stavů (VZ2) a vytvořeny modely zachycující a predikující efekt intervence do mozkové dynamiky (VZ3), které budou během realizace projektu publikovány v nejméně 282 odborných článcích, knihách, či kapitolách a prezentovány na 282 odborných akcích; 
• tvorba/rozvoj excelentního výzkumného týmu, konkrétně: rozvojem personálních kapacit a vybudováním ekosystému propojených špičkových interdisciplinárních týmů v oblasti výpočetních neurověd a jejich aplikací v lékařství
  • prostřednictvím KA 3 bude do týmu dlouhodobě zapojeno 29 mladých výzkumných pracovníků. Zapojení 8 zahraničních a 21 seniorních výzkumníků podpoří rozvoj odborných kompetencí celého týmu.
• navázání (alespoň jedné) nové mezinárodní spolupráce
  • prostřednictvím KA4 bude podpořeno během projektu nejméně 22 spoluprací se zahraničními institucemi, podložených memorandem o porozumění nebo obdobnou smlouvou.
• posílení internacionalizace, konkrétně:
  • prostřednictvím KA3, KA4, KA6 bude realizováno minimálně 136 zahraničních cest členů týmu na mezinárodní odborné akce.  Bude podáno nejméně 22 projektů mezinárodních vědeckých grantů. Podpořenými subjekty bude vytvořeno minimálně 138 publikací se zahraničními spoluautory. Bude zapojeno minimálně 8 zahraničních pracovníků, včetně nejm. 1 ERC držitele.
• pořízení přístrojového a infrastrukturního vybavení nezbytného k realizaci výzkumných záměrů
  • prostřednictvím KA5 bude během realizace projektu pořízen magnetický stimulátor pro deep rTMS, 2 neinvazivní elektrické mozkové stimulátory včetně EEG čepic, multimodální hdEEG, neinvazivní magnetická stimulace, výpočetní server a rozšíření výpočetního clusteru.
• realizace mobilit vedoucích k internacionalizaci výzkumného týmu.
  • prostřednictvím KA6 bude uskutečněno 18 příjezdových a 25 výjezdových mobilit během realizace projektu.

• Harmonogram
  Zahájení fyzické realizace projektu: 1. 1. 2024
  Předpokládané ukončení fyzické realizace projektu: 30. 6. 2028