Hypothalamic neuronal plasticity drives response to social experience

Opis projektu

Badanie zdolności adaptacyjnych podwzgórza do problemów społecznych

Podwzgórze brzuszno-przyśrodkowe ma kluczowe znaczenie w zachowaniach takich jak unikanie ludzi w następstwie porażki, ale wpływ przeszłych doświadczeń na reakcje na zagrożenia społeczne pozostaje niewyjaśniony. Najnowsze badania sugerują, że porażka społeczna może zmieniać aktywność podwzgórza, choć odpowiedzialne za nią mechanizmy są nadal nieznane. Zespół finansowanego ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu SOCIALPLAST zbada plastyczność synaptyczną i neuronalną przednio-bocznej części podwzgórza brzuszno-przyśrodkowego w odpowiedzi na porażkę społeczną. Zespół zbada zmiany w transmisji synaptycznej i plastyczności u myszy. Sukces badań pozwoli na odkrycie, w jaki sposób stres społeczny wpływa na podwzgórze i umożliwi wskazanie nowych celów pozwalających na leczenie zaburzeń psychicznych i wyzwań związanych ze zdrowiem publicznym.

Cel

The ability to learn and adapt in response to diverse social experiences is fundamental for animal survival. While key defensive actions against social threats such as flight or fight are innate, previous social experience can guide the selection of the appropriate response to minimize future harm, such as the development of social avoidance following social defeat. The ventromedial hypothalamus is a key brain structure in the innate defensive system, and activity in its ventrolateral part (VMHvl) can mediate both social aggression and escape, yet how previous experience influences hypothalamic social threat processing is not understood. Recent evidence has shown that social defeat can promote functional reorganization of neural activity in this structure, but the mechanisms of such plasticity have not been studied. In this project proposal, I plan to systematically investigate experience-dependent synaptic and neuronal plasticity in the VMHvl. First, I will use state-of-the-art in vitro electrophysiological techniques in mice to comprehensively explore changes in synaptic transmission in this region following social defeat. Second, I will leverage a recently developed calcium imaging method combined with optogenetics to follow and manipulate synaptic plasticity in the freely behaving mouse. Together with ethological behavior quantification techniques, this approach will allow me to identify and causally test the in vivo functional consequences of defeat-induced plasticity in the VMHvl. If successful, this project will provide novel insights into the synaptic and circuit basis of hypothalamic adaptations to social defeat. Gaining a mechanistic and physiological understanding of neuroadaptations following social experiences will offer new targets for therapeutic manipulation of maladaptive responses to social adversity that underlie many psychiatric disorders and pose a significant public health challenge.