Projektbeschreibung
Die aktive Rolle der weißen Substanz bei der Informationsverarbeitung im Gehirn
Die weiße Substanz des Gehirns besteht aus myelinisierten Axonen, die verschiedene Hirnregionen miteinander verbinden und die Informationsübertragung über große Distanzen ermöglichen. Die weiße Substanz, die traditionell als einfache elektrische Leitungen angesehen wird, könnte auch aktiv die Informationsverarbeitung steuern. Das ERC-finanzierte Projekt RanvierNodes-WMUnits konzentriert sich auf Ranvier-Schnürringe – kleine Lücken entlang der myelinisierten Axone, in denen Impulse erzeugt werden – und geht davon aus, dass sie als regulatorische Einheiten für die Signalübertragung fungieren. Durch eine Kombination aus der Anwendung modernster Mikroskopie, von Patch-Clamp-Technik im Hirngewebe von Mäusen und Menschen und von Computermodellierung wird RanvierNodes-WMUnits untersuchen, wie die Schnürringe Impulse regulieren. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Erregbarkeit der Membranen, der elektrischen und strukturellen Anpassungsfähigkeit und den Interaktionen mit anderen Zellen. Durch die Erforschung dieser Mechanismen wird die Studie die entscheidende Rolle der weißen Substanz für die Gehirnfunktion aufdecken und das Verständnis der neuronalen Informationsverarbeitung verbessern.
Ziel
The human brain is divided into the grey matter and the white matter (WM). The grey matter includes the synapses which are paramount for processing information, while the WM consists of myelinated axon bundles that conduct information between different brain areas. Brain information processing relies heavily on precise spike timing. This raises questions about the preservation of spike-encoded timing information as it propagates across WM axons, which can extend tens of centimetres before reaching synapses. My research challenges the view that myelinated axons merely serve as electrical conduits in the brain and proposes that the WM contains regulatory units essential for processing information along myelinated axons. I hypothesise that nodes of Ranvier, small unmyelinated gaps along myelinated axons where spikes are generated, function as these regulatory units.
My previous findings indicate that nodes of Ranvier play a crucial role in shaping axon excitability and conduction speed, because they can undergo rapid changes in the electrical properties of their membrane and slower changes in their structure. These changes are triggered by variations in neuronal activity and in the calcium activity of astrocytes, whose processes interact closely with nodes. Here, I will combine state-of-the-art microscopy with multiple patch-clamping in mouse and human brain tissue, and computer modelling. I will investigate the properties of nodes of Ranvier underpinning their impulse-regulating functions, focusing on four characteristics that endow them with this ability: their membrane excitability, electrical adaptability, structural adaptability and connections with other cells.
By dissecting the functions of nodes of Ranvier in this way, my research aims to deepen our understanding of neural network intricacies, offering insights into fundamental mechanisms of information processing in the brain, and emphasising the importance of the white matter in this processing.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
WC1E 6BT LONDON
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.