Description du projet
La signalisation neuronale sous anesthésie
L’anesthésie constitue une découverte majeure, qui a permis à l’homme de mener des interventions chirurgicales et d’autres procédures médicales sans que le patient ne ressente la moindre douleur. Toutefois, bien qu’elle soit utilisée depuis de nombreuses années, son mode de fonctionnement n’est pas encore entièrement compris. Le projet Cortical Coupling, financé par le CER, cherche à expliquer comment il est possible de perdre conscience sous anesthésie tout en maintenant la signalisation neuronale dans le cerveau. Ses travaux se concentrent sur les neurones pyramidaux, sur leur structure dendritique et sur la propagation des signaux au niveau cellulaire en situation de conscience et d’anesthésie. Les résultats de l’étude apporteront des connaissances importantes sur l’anesthésie et faciliteront son amélioration. Ces travaux permettront également aux scientifiques de franchir une étape supplémentaire dans la compréhension de la complexité du fonctionnement du cerveau.
Objectif
"The mechanism for anaesthesia has eluded neuroscience despite being used as a medical intervention for more than two centuries. Two facts are clear: loss-of-consciousness under anaesthesia correlates with a massive reduction in global neuronal signalling and a de-coupling of feedback information. We recently found that the apical dendrites of layer 5 pyramidal neurons are effectively ""cut off"" from the cell body under anaesthesia and that higher order thalamic input maintains dendro-somatic coupling via the activation of metabotropic glutamate and acetylcholine receptors. We hypothesize that dendro-somatic coupling, the influence of the apical dendrite on the soma, regulates the flow of information around the brain. If true, this would mean that dendro-thalamic coupling is a ubiquitous mechanism by which the brain, via thalamo-cortical interactions, can regulate the degree to which feedback is reintegrated into any given cortical column. Moreover, since human pyramidal neurons are twice as long as rodent neurons, the issue of dendro-somatic coupling in human neurons is even more profound.
Here, we propose to comprehensively investigate this cortical coupling mechanism in vitro and in vivo using state-of-the-art approaches developed in my laboratory and specifically designed to investigate dendritic signalling. We will also perform experiments in resected cortical tissue from human patients using fast-viral expression of optogenetic constructs, an approach that we have also developed and tested in my laboratory. Lastly, we use modelling to probe the consequences of dendro-somatic coupling both for single-cell computation and the principles of multi-compartment neuronal networks.
Dendro-somatic coupling as a dynamic mechanism for global neuronal signalling is a bold new perspective for which we have clear evidence, and which stands to revolutionize our understanding of cortex and possibly also provide insights into more efficient neural network architectures.
"
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- sciences naturellessciences biologiquesneurobiologie
- sciences médicales et de la santémédecine cliniqueanesthésiologie
Vous devez vous identifier ou vous inscrire pour utiliser cette fonction
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-ADG
Voir d’autres projets de cet appelRégime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
10117 Berlin
Allemagne