Opis projektu
Badanie mechanizmów poprawy sprawności poznawczej w warunkach hipoksji
Zaburzenia neuroplastyczności są związane z pogorszeniem funkcji poznawczych, ale mechanizmy leżące u podstaw samej neuroplastyczności nie są znane, co uniemożliwia odkrycie nowych metod leczenia. Zespół finansowanego przez UE projektu ALTIBRAIN zbada nowy model, który łączy poziom tlenu, zwiększoną ilość erytropoetyny mózgowej (EPO), neuroplastyczność i zdolności poznawcze. Projekt będzie opierał się na wcześniejszym odkryciu, że zwiększenie ekspresji EPO w mózgu przy użyciu niskiej ilości tlenu w otoczeniu zwiększa neuroplastyczność i poprawia zdolności poznawcze u myszy. Zespół projektu ALTIBRAIN określi, czy zwiększenie ekspresji EPO w mózgu przez niski poziom tlenu jest mechanizmem odpowiadającym za długotrwałą neuroplastyczność i poprawione funkcje poznawcze u ludzi. Wykorzystując multidyscyplinarne podejście do badań translacyjnych u ludzi i myszy, naukowcy zbadają wpływ niskiej zawartości tlenu w otoczeniu w połączeniu z treningiem poznawczym na ekspresję EPO w mózgu i wydajność poznawczą.
Cel
Cognitive decline is an urgent strategic treatment target to improve the lives of people with neuropsychiatric disorders and reduce associated societal costs but treatments with robust and long-lasting efficacy are essentially lacking. Neuroplasticity is pivotal for cognitive functions and its disruption is involved in cognitive decline. However, the mechanisms underlying long-lasting neuroplasticity are unknown, which impedes the discovery of effective treatments. To address this challenge, I have conducted multidisciplinary research over the past 15 years into the cognitive and neurobiological effects of erythropoietin (EPO), a body-own protein involved in neurodevelopment, neuroprotection and cognition. We discovered that upregulation of EPO in the brain by low ambient oxygen increased neuroplasticity and cognition in mice. Building on this discovery, ALTIBRAIN will test a novel model linking oxygen manipulation, increased brain EPO, neuroplasticity and cognition. Specifically, ALTIBRAIN will determine whether upregulation of brain EPO by low ambient oxygen is a novel mechanism of long-lasting neuroplasticity and increased cognitive functions. We will achieve this ambitious goal using a multidisciplinary translational research approach combining cutting-edge methods from neuropsychology, neuroimaging and neuroscience. In parallel studies in humans and mice, we will investigate whether 3-week intermittent low ambient oxygen combined with cognitive training induces expression of brain EPO sufficient to produce similar effects to those, which I found upon exogenous EPO treatment. We expect long-lasting increase in cognitive performance, hippocampal volume and function and in differentiation/maturation of neural progenitor cells and dendritic spines. The findings can lead to a breakthrough in the understanding of mechanisms underlying enduring neuroplasticity and a paradigm shift in treatment strategies targeting cognitive decline.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
1165 Kobenhavn
Dania