Descrizione del progetto
Comprendere le carenze nella flessibilità cognitiva
La flessibilità cognitiva richiesta per adattare il comportamento ai cambiamenti ambientali è attribuita principalmente alla corteccia prefrontale, ma i meccanismi esatti alla base di questi processi sono per lo più sconosciuti. Gli interneuroni inibitori GABAergici sembrano svolgere un ruolo centrale in questo sensoed è interessante notare che sottoclassi di neuroni diverse dimostrano caratteristiche anatomiche e fisiologiche differenti, che suggeriscono una differenza di funzionalità. Il progetto GinieEffect unirà studi in silico con tecniche genetiche, comportamentali e di immaginografia in topi liberi di muoversi per esaminare nel dettaglio gli effetti della disregolazione a lungo termine delle varie sottoclassi di interneuroni sulla funzione del circuito della corteccia prefrontale. I risultati miglioreranno le nostre conoscenze dei meccanismi di flessibilità cognitiva e permetteranno lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per numerose malattie che comportano difetti nella flessibilità cognitiva.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
70013 Irakleio
Grecia