Descrizione del progetto
Oscillazioni del sonno nello sviluppo neurologico e terapie mirate per i disturbi del sonno
La maggior parte delle persone ha sperimentato l’impatto diretto di un cattivo riposo notturno sulle funzioni cognitive del giorno successivo. Ma la necessità di dormire di più riscontrata nei mammiferi in via di sviluppo è una prova che il sonno è direttamente collegato allo sviluppo e alla disfunzione delle capacità cognitive? La correlazione tra le disfunzioni del sonno e i disturbi dello sviluppo neurologico supporta in modo analogo questo legame? Il progetto SleepCog, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, si propone di valutare questa ipotesi concentrandosi sulle oscillazioni delle onde cerebrali durante il sonno, che sono molto studiate. Utilizzando registrazioni in vivo e l’optogenetica in cuccioli di ratto, insieme ai recenti progressi negli strumenti virali, molecolari e CRISPR, si studieranno le potenziali computazioni neurali, si valuterà il loro ruolo nel corso della vita e si valuterà il sonno come bersaglio terapeutico per i disturbi dello sviluppo.
Obiettivo
Sleep is essential to all animal life. But why are sleep needs greater in young mammals? Evidence points to a key role in cognitive development. Sleep correlates with brain immaturity, and sleep dysfunctions are frequent comorbidities of neurodevelopment disorders. As screens invade their bedrooms, children are sleeping less and less, and learning disorders are on the rise. This is a growing public health concern.
There is increasing evidence that poor sleep at critical development stages may facilitate the emergence of neural disorders. Yet this is only correlative, but not causal evidence. How does sleep architecture differ in immature brains? Are specific sleep oscillations needed for neural maturation? What type of neural computations do they support? Can sleep dysfunctions directly contribute to social, cognitive or learning impairments? These crucial questions are still largely unanswered due to technical limitations.
I propose to harness new concepts and tools from diverse fields of research, to launch an ambitious program bridging neurodevelopment biology, systems neuroscience and sleep research. Because of our interdisciplinary approach, my team is in the unique position to pioneer breakthrough in vivo recordings and optogenetics in rat pups. I plan to record and decode neural activity from multiple brain areas, while automatically scoring sleep in freely behaving pups, this in order to elucidate the computational mechanisms at play during developmental sleep.
I will combine high density recordings with recent advances in viral, molecular and CRIPSR tools to 1) Map and 2) Impair sleep – or associated oscillatory mechanisms, with the aim to reveal their 3) Impact on healthy development. My ambition is to set the stage for a new line of research in developmental systems neuroscience. I propose to study the emergence of neural computations, infer their roles across the lifespan, and reveal sleep as a prime target for therapeutics in development disorders.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
0313 Oslo
Norvegia