Descrizione del progetto
Risolvere il problema della gamma dinamica nella codifica del suono
L’udito umano funziona su un’ampia gamma dinamica, che di solito è ridotta nelle persone ipoacusiche. Il progetto DynaHear, finanziato dall’UE, studierà il modo in cui le informazioni sull’intensità del suono vengono suddivise in diversi percorsi neurali. Il progetto elaborerà approcci innovativi alla struttura e alla funzione cocleare, combinando elettrofisiologia, optogenetica, etichettatura e tracciamento molecolare, imaging multi-scala e multimodale e modellazione computazionale. I risultati faranno luce sui disturbi sinaptici dell’udito e sosterranno la riabilitazione praticata attualmente, aprendo la strada ad approcci terapeutici innovativi come la terapia genica e il ripristino optogenetico dell’udito.
Obiettivo
Our sense of hearing processes stimuli that differ in sound pressure by more than six orders of magnitude. Yet, while the presynaptic inner hair cells (IHCs) cover this wide dynamic range, each postsynaptic spiral ganglion neuron (SGN) encodes only a fraction and the intensity information is then reconstructed by the brain. This so-called “dynamic range problem” of hearing is known for decades, but how sound intensity information is decomposed into different neural pathways remains elusive.
In vivo recordings report major functional SGN diversity and ensembles of such diverse neurons collectively encode intensity for a given sound frequency. Recently, a major heterogeneity of afferent SGN synapses with IHCs as well as different molecular SGN profiles have been discovered. How these relate to the diverse sound coding properties of SGNs remains to be elucidated.
DynaHear sets out to close this gap by testing the hypothesis that an interplay of synaptic heterogeneity, molecularly distinct subtypes of SGNs, and efferent modulation serves the neural decomposition of sound intensity information. This is enabled by innovative approaches to cochlear structure and function, some of which we have recently established, while others will be developed in DynaHear. We will combine electrophysiology, optogenetics, molecular labelling and tracing, multiscale and multimodal imaging, with computational modeling. We will elucidate the molecular underpinnings of afferent synaptic heterogeneity, decipher mechanisms establishing such heterogeneity, and relate them to functional SGN diversity.
DynaHear promises to fundamentally advance our understanding of sound intensity coding and contribute to solving the dynamic range problem of sound encoding. Moreover, the proposed work will help to better understand synaptic hearing impairment, assist current hearing rehabilitation, and pave the way for innovative therapeutic approaches such as gene therapy and optogenetic restoration of hearing.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
37075 Goettingen
Germania