Projektbeschreibung
Die Rolle der Astrozyten bei der Belohnungsverarbeitung
Das Belohnungssystem des Gehirns, eine entscheidende Komponente der Motivation und des Verhaltens, ist immer noch nur teilweise erforscht, was insbesondere auf die beteiligten zellulären Mechanismen zutrifft. Während Dopamin lange Zeit als Hauptakteur angesehen wurde, deuten neuere Forschungsergebnisse darauf hin, dass Astrozyten, die traditionell als unterstützende Zellen angesehen werden, eine wichtige Funktion bei der Belohnungsverarbeitung übernehmen könnten. Es ist erwiesen, dass diese Zellen die Belohnungssignale beeinflussen, doch ihre genauen Funktionen und Wechselwirkungen mit Dopamin sind noch weitgehend unentdeckt. Aus der Überbrückung dieser Lücke könnten sich tiefgreifende Auswirkungen auf das Verständnis von Entscheidungsfindung, Motivation und sogar Suchtverhalten ergeben. In diesem Zusammenhang wird das Team des ERC-finanzierten Projekts ASTROCYTES-REWARD untersuchen, wie diese Zellen mit Dopamin interagieren und wie sie die neuronale Aktivität beeinflussen, wobei diese bahnbrechende Forschung neue Erkenntnisse über die Belohnungsmechanismen des Gehirns liefern wird.
Ziel
Astrocytes are currently investigated in a range of questions extending far beyond their traditional 'housekeeping' functions. We have contributed to expanding the horizon of functions attributable to astrocytes, and have recently identified a novel and unexpected role for hippocampal astrocytes in signaling the location of reward.
This pioneering ERC project, will drive considerable progress in an important and completely unknown facet of reward-related information processing: the roles of hippocampal astrocytes in signaling reward, and their interaction with dopamine, the main player in the reward system. In Aim 1 we will define the role of hippocampal astrocytes in the perception of reward. We will test whether astrocytes can encode the presences of reward irrespective of its location, based on non-spatial (auditory) cues. By simultaneously imaging both astrocytes and neurons, we will delineate the spatio-temporal interplay between them in reward representation, and examine the projection-specific effect of astrocytes in rewarded behavior. Work on Aim 2 will delineate the effects of the dopaminergic system on astrocytes. We will comprehensively analyse the distribution of dopamine receptors on astrocytes and the astrocytic response to tonic vs. phasic dopaminergic signals. We will also perform simultaneous imaging of dopamine levels and astrocyte Ca2+ dynamics in different behavioral states. Aim 3 will determine how astrocytes mediate the effects of the dopaminergic system. We will do that by manipulating astrocytic activity measure pre-synaptic dopamine axonal release in the hippocampus and its influence on the poorly understood phenomenon of over-representation of reward locations by neuronal place cells.
Our published work and our new (unpublished) results generate the conceptual basis for this proposal and demonstrate its technical feasibility. Achieving our goals will provide fundamental insights into the roles of astrocytes in information processing.
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
91904 Jerusalem
Israel