Descripción del proyecto
Conectómica molecular: desentrañar la conectividad específica de las sinapsis
El comportamiento, la emoción y la cognición son fenómenos a macroescala que dependen del gran número de células del encéfalo y de un número aún mayor de sinapsis. El genoma humano cumple un papel fundamental en el desarrollo de esta sinfonía de interconexiones. Desentrañar cómo la información genómica conduce a la conectividad específica de las sinapsis es fundamental para comprender el sistema nervioso y su desarrollo. También es esencial para comprender y tratar las afecciones del sistema nervioso. El equipo del proyecto SpaRC, financiado por el CEI, tiene como objetivo desarrollar un método innovador para rastrear circuitos neuronales masivamente paralelos aprovechando el código de barras del virus de la rabia y la secuenciación 3D de ARN de tejidos intactos. Permitirá medir a gran escala los mecanismos moleculares, celulares y de circuitos, arrojando luz sobre las redes neuronales del encéfalo en la salud y la enfermedad.
Objetivo
The human genome contains several thousand genes that play a key role in the development of the brains connectome, a precise assembly of neural connections with billions of neurons and trillions of synapses. How is genomic information translated into synapse-specific connectivity underlying behavior and cognition? Answering this fundamental question will provide important insights about the principles underlying nervous system development and is relevant for neurodevelopmental disorders such as autism. However, current approaches to measure neuronal connectivity have intrinsic limitations that prevent combined analysis of connected neurons, and their gene expression profiles at a scale that matches the complexity of the mammalian nervous system. Here I propose to develop a novel approach for massively parallel neural circuit tracing with barcoded rabies virus and 3D intact-tissue RNA-sequencing. This will permit a comprehensive understanding about neural network architecture via the large-scale measurement of molecular, cellular, and circuit-level mechanisms in the mouse brain. Compared to current efforts that require vast scientific resources to map synaptic connectivity among a few cells or small tissue volumes, my approach will enable routine measurements of connections among thousands of single neurons with molecular detail. Based on my expertise in in vivo barcoding I will conduct a longitudinal study to reveal the wiring rules underlying the spatiotemporal development of neural circuits from diverse neuron types in the mouse prefrontal cortex, a brain region that plays a key role in cognition. I will follow a cross-sectional approach to unravel the effects of distinct mutations on neuronal wiring in the prefrontal cortex in two mouse models of autism (Cntnap2-/-, Syngap1+/-). My work will provide an innovative experimental platform and provide mechanistic insights into the developmental algorithms that the genome uses to encode the connectome.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
17177 Stockholm
Suecia