# A "Circuits-First" Platform for Personalized Neurostimulation Treatment

> **NIH NIH DP1** · ALTO NEUROSCIENCE, INC. · 2020 · $931,000

## Abstract

SUMMARY/ABSTRACT 
 
Mental  illnesses  are  the  largest  source  of  healthcare  utilization  costs  in  the  US,  and  the  costliest  of  non-­
communicable diseases worldwide – estimated to result in $6 Trillion in annual societal burden by 2030. The 
way  in  which  we  have  defined  psychiatric  diagnoses  (i.e.  based  only  on  symptom  clusters)  and  identified 
treatments  (i.e.  capitalizing  on  serendipity),  has  failed  to  substantially  mitigate  the  disabling  burden  of  these 
diseases, which typically appear early in life and persist. Not surprisingly, individual psychiatric diagnoses are 
highly  clinically  and  biologically  heterogeneous,  with  as  much  or  greater  variability  within  a  diagnosis  as 
between  diagnoses.  The  number  of  mechanistically  distinct  psychiatric  drug  targets  has  also  not  grown  in 
decades,  and  typically  only  half  of  patients  respond  well  in  clinical  trials.  Public  stigma  towards  psychiatric 
disorders  remains  palpable,  as  lay  understanding  of  the  brain  bases  of  these  conditions  contrasts  with  the 
growing  excitement  amongst  scientists  for  the  potential  of  grounding  diagnosis  and  treatment  directly  in 
neurobiology. Neuroimaging, as the dominant tool in human neuroscience, however, has been used largely for 
comparing  these  arbitrarily-­defined  diagnoses  against  healthy  individuals  not  for  robustly  characterizing 
individual patients in objective biological terms. Imaging is also a purely observational method, and thus cannot 
by itself provide the causal understanding of circuitry that is necessary for transitioning from a descriptive to a 
circuit-­based  mechanistic  understanding  of  mental  illness  that  can  directly  guide  novel  interventions.  Here,  I 
propose  a  new  diagnostic  and  treatment  development  framework  that  transcends  the  arbitrariness  and 
heterogeneity  of  traditional  diagnoses,  the  limitations  of  group-­level  imaging  analyses  and  current  trial-­and-­
error  approaches  to  treatment  planning.  Rather,  this  “Circuits-­First”  platform  focuses  on  understanding 
causality in the brain circuits of individual patients as a means for personalized diagnosis and treatment using 
individually-­tailored plasticity-­inducing neurostimulation, establishing direct linkage between circuits and clinical 
outcome.  Successful  implementation  of  this  “Circuits-­First”  approach  will  establish  a  platform  for  rapid 
translation  to  other  psychiatric  disorders,  and  beyond  to  specific  neurological  disorders  (e.g.  stroke, 
Parkinson’s) where circuit perturbations are prominent. Importantly, despite its novelty, my approach will create 
a readily scalable platform that, with simple modifications, can have the potential to transform clinical practice 
in  the  near  term.  This  is  facilitated  by  the  use  of  broadly-­applicable,  already  FDA-­approved  tools  (e.g. 
tr...

## Key facts

- **NIH application ID:** 10000142
- **Project number:** 5DP1MH116506-05
- **Recipient organization:** ALTO NEUROSCIENCE, INC.
- **Principal Investigator:** Amit Etkin
- **Activity code:** DP1 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $931,000
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2019-10-15 → 2022-07-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10000142

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10000142, A "Circuits-First" Platform for Personalized Neurostimulation Treatment (5DP1MH116506-05). Retrieved via AI Analytics 2026-05-23 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10000142. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*