Projektbeschreibung
Defizite der kognitiven Flexibilität verstehen
Die kognitive Flexibilität, mit der wir unser Verhalten an Umweltveränderungen anpassen, wird hauptsächlich dem präfrontalen Kortex zugeschrieben. Doch die tatsächlichen Mechanismen bei diesen Prozessen sind noch weitestgehend unbekannt. Inhibitorische GABAerge Interneuronen scheinen eine zentrale Rolle zu spielen. Interessanterweise weisen unterschiedliche Untergruppen von Interneuronen abweichende anatomische und physiologische Eigenschaften auf, was auf abgegrenzte Funktionen hinweist. Das EU-finanzierte Projekt GinieEffect wird bei In-silico-Studien an sich frei bewegenden Mäusen Verfahren aus der Genetik, Bildgebung und der Verhaltensforschung kombinieren. So sollen die Auswirkungen einer langfristigen Fehlregulierung verschiedener Untergruppen an Interneuronen auf die Kreislauffunktionen im präfrontalen Kortex analysiert werden. Die Ergebnisse werden unser Verständnis der Mechanismen kognitiver Flexibilität vertiefen und die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien für verschiedene Störungen mit Defekten der kognitiven Flexibilität ermöglichen.
Ziel
Covid-19 pandemic has highlighted the importance of making decisions and adjusting our behavioural strategy to tackle unexpected changes in our environment. The cognitive flexibility required to modify behaviour when the rules change is ascribed primarily to the prefrontal cortex (PFC), but the exact mechanisms underlying this phenomenon remain unknown. Inhibitory GABAergic interneurons (INs) seem to play a key role in this process by modulating the primary excitatory pyramidal neurons activity in the PFC. Indeed, individuals who have deficits in these INs, a common feature in many mental disorders, often fail to adjust their behaviour to a rule change, even though their ability to learn an initial rule remains intact. The two, main IN subsets, Parvalbumin-positive (PV) and Somatostatin-positive (SST) have different anatomical and physiological characteristics suggesting distinct functions. We, thus, hypothesize distinct roles for each subtype: PV cells may control the gain in pyramidal neuron activity, thereby affecting behaviour. SST cells, however, may control the ability to learn a new rule via plasticity in dendrites, thereby affecting behaviour, but leaving pyramidal neurons activity intact. Combining genetic, imaging and behavioural techniques in freely moving mice with in silico studies, we will dissect the effects of of long-term dysregulation of PV and SST INs on the PFC circuit function, with respect to flexible behaviour. Our experimental results will be fed to a computational model of the PFC circuit to further investigate how interneuronal control of information affects cognitive flexibility and to explore mechanisms that can reverse cognitive flexibility defects. Unravelling the mechanistic role of cognitive flexibility in the PFC will not only further our understanding of a complex brain function. It will also open new avenues for developing therapeutic approaches for numerous mental disorders, thus ameliorating a large societal and economic burden.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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70013 Irakleio
Griechenland