241106 UPO Ficha Innovacion Y Transferencia

NEUROTWIN

Dpto. de Fisiología, Anatomía y Biología Celular. Universidad Pablo de Olavide, de Sevilla

Investigador: Javier Márquez Ruiz (IP en UPO); Ángel Manuel Carrión Rodríguez; Isabel Cordones Cano; Guillermo Sánchez-Garrido Campos; Marta Estévez Rodríguez; Ángela Martínez Zafra (UPO); Giulio Ruffini (Coordinador, Neuroelectrics)

Descripción de la innovación

NEUROTWIN es un proyecto europeo que desarrolla gemelos digitales del cerebro para mejorar el diseño y la eficacia de la estimulación cerebral no invasiva, una tecnología con creciente interés en investigación y en el ámbito clínico, especialmente en trastornos neurológicos y neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer. El proyecto combina modelos computacionales avanzados con datos experimentales obtenidos en humanos y en modelos animales para comprender cómo los campos eléctricos generados por la estimulación interactúan con neuronas y redes cerebrales reales. El objetivo es reducir la variabilidad y la incertidumbre actuales en estas técnicas y avanzar hacia protocolos de estimulación más precisos, personalizados y basados en mecanismos fisiológicos. La participación de la Universidad Pablo de Olavide ha sido clave en la validación experimental de estos modelos. Mediante registros electrofisiológicos de alta densidad en animales despiertos, junto con técnicas de optogenética y estimulación transcraneal, se han caracterizado los efectos reales de la estimulación sobre neuronas individuales y poblaciones neuronales. Estos estudios han permitido medir directamente el campo eléctrico intracraneal, identificar respuestas diferenciales de neuronas excitadoras e inhibitorias y demostrar la importancia del estado cerebral y de la frecuencia de estimulación. Estos resultados proporcionan una base fisiológica sólida para el desarrollo de gemelos digitales del cerebro y para futuras aplicaciones clínicas racionales, incluidas las orientadas a la enfermedad de Alzheimer.

Antecedentes

El proyecto NEUROTWIN surge de la necesidad de comprender mejor los mecanismos de acción de la estimulación cerebral eléctrica no invasiva, una tecnología con potencial aplicación en trastornos neurológicos y neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer, para los que las opciones terapéuticas siguen siendo limitadas. La elevada variabilidad en la respuesta a estas técnicas hace necesario un enfoque basado en modelos mecanísticos. Para abordar este reto, el proyecto integra datos obtenidos en humanos y en modelos animales, utilizando estos últimos para acceder a medidas neurofisiológicas directas imposibles de registrar en personas y validar los gemelos digitales del cerebro desarrollados en el proyecto.

Impacto Económico y Social

El proyecto contribuye al desarrollo de estrategias de neuromodulación más seguras y racionales, con especial relevancia para enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. La integración de datos humanos y experimentación preclínica facilita la transferencia al sector biomédico y sienta las bases para futuras intervenciones clínicas más personalizadas, con impacto potencial en pacientes, familias y sistemas sanitarios.

Colectivos de interés: Administración pública, Ciudadania, Empresas, Instituciones sin ánimo de lucro

CNAE a 2 dígitos: 72 - Investigación y desarrollo

Comunidad Autónoma: Andalucía

Rama: Ciencias, Ciencias de la Salud

Año: 2025

Palabras clave: Estimulación cerebral no invasiva; gemelos digitales; neuromodulación; modelos computacionales; neurociencia traslacional

Enlace web: https://neurotwin.eu