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Synaptic signatures: Understanding thalamocortical circuit specification and disease vulnerability

Projektbeschreibung

Konnektivität sensorischer Schaltkreise entschlüsseln

Störungen der sensorischen Verarbeitung sind ein Kennzeichen von Störungen wie Autismus, Schizophrenie und bipolaren Erkrankungen. Bei diesen Krankheiten ist häufig die Konnektivität der sensorischen Schaltkreise des Gehirns gestört. Der Thalamus, der eine zentrale Rolle bei der Verarbeitung sensorischer Informationen spielt, ist über wichtige neuronale Signalwege mit dem primären somatosensorischen Cortex (S1) verbunden. Die genauen Mechanismen, die dieser Konnektivität und ihren Auswirkungen auf die sensorischen Funktionen zugrunde liegen, sind jedoch noch unklar. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts ThalamoLinkIT versucht, diese Mechanismen zu entschlüsseln, wobei die Verbindung des thalamischen Schaltkreises mit den S1-Neuronen im Mittelpunkt steht. Anhand der Untersuchung der Rolle von Zelloberflächenproteinen bei der Synapsenbildung wird diese Forschung Licht in die molekularen Ursachen sensorischer Verarbeitungsstörungen bringen.

Ziel

Sensory processing is frequently altered in disorders like autism, schizophrenia and bipolar disorder. Neuronal circuits from the thalamus to the primary somatosensory cortex (S1) play a critical role in sensory processing. Dysconnectivity of such circuits is implicated in disorders associated with sensory processing impairments. The posteromedial thalamic nucleus (POm) connects to intratelencephalic (IT) layer 5 (L5) pyramidal neurons (PNs) of S1, regulating somatosensory processing. The mechanisms regulating connectivity and function of the POm>IT L5 PN circuit remain unknown. Cell surface proteins (CSPs) drive circuit formation and specification. I hypothesize that a unique combination of CSPs orchestrate the structural and functional connectivity of this circuit, and can explain vulnerability to certain disorders. To understand the molecular mechanisms involved in POm>IT L5 PN connectivity in mice, I will first isolate POm>IT L5 PN synapses and characterize their molecular signature with mass spectrometry. Next, I will use these data and information from public databases on the genetics of neurodevelopmental disorders, to select 5 postsynaptic CSPs to further study. Using genome engineering, I will next knock-out the selected CSPs, one at a time, and analyze the impact on the structure and function of the circuit. Last, to deepen our mechanistic understanding of these proteins and gain insight to the downstream pathways, I will map changes in the molecular composition of these synapses. This project will allow us to study for the first time the molecular correlates of the functional specificity of this circuit and provide insight in the pathomechanisms of associated disorders. The experience of the de Wit lab in studying mechanisms of synapse function, the cutting-edge technologies provided by the host institute and my scientific background will enable me to push the boundaries of existing methods and achieve the highest possible quality in this project.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

VIB VZW
Netto-EU-Beitrag
€ 200 400,00
Adresse
SUZANNE TASSIERSTRAAT 1
9052 ZWIJNAARDE - GENT
Belgien
Region
Vlaams Gewest Prov. Oost-Vlaanderen Arr. Gent
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten