Descripción del proyecto
Comprender las funciones específicas de las neuronas y circuitos humanos
Investigaciones recientes han demostrado que determinadas neuronas piramidales especializadas, presentes en la capa III de la corteza cerebral humana, desempeñan un papel importante en la cognición. Estas neuronas, asociadas al cociente intelectual, forman circuitos junto con las denominadas células bipenachadas. Estas conexiones se pierden en los trastornos cognitivos y están influidas por el receptor metabotrópico de glutamato 3 (mGluR3). El proyecto HumanCircuits, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se basa en la hipótesis de que la computación cortical en el cerebro humano depende de una red altamente interconectada de estas neuronas especializadas, caracterizada por conexiones sinápticas rápidas reguladas por mGluR3. El equipo utilizará tejido cerebral obtenido en intervenciones neuroquirúrgicas para realizar registros multicelulares mediante parche de membrana en circuitos formados por neuronas de la capa III y células bipenachadas marcadas genéticamente. La modulación de mGluR3 podría constituir una estrategia prometedora para tratar el deterioro cognitivo.
Objetivo
Human cognition stands out from other species, but how neurons and circuits in the human brain support cognition is poorly understood. Our recent work showed that human brain holds specialized neuron types – pyramidal neurons in cortical layer 3 (L3 PNs) – with distinct properties that associate with IQ scores. In the human brain, L3 PNs form circuits with each other and another human-specialized interneuron type, double bouquet cell (DBC). These circuits might be critical for human cognition as they are selectively lost in cognitive disorders, but their function in the human brain is unknown. In addition, our data show that human L3 PNs are modulated in a distinct manner by a metabotropic glutamate receptor 3 (mGluR3), a receptor that is important in human and primate cognition.
Here, I will test my prediction that cortical computation in the human brain relies on the hyperconnected network of human-specialized neuron types with strong and fast synaptic connections, that can be regulated by mGluR3 to increase computational power. This can only be achieved by novel techniques we recently applied to neurosurgery brain tissue: to study the neuronal function and synaptic properties, I will use multi-cell patch-clamp recordings of genetically-labelled L3 and DBC circuits in organotypic cultures of human brain tissue. To study the molecular mechanism of mGluR3 action, I will combine single cell RNA sequencing (patch-seq technique), and mechanistic interventions by manipulating mGluR3 pathway with viral CRISPRi/a tools. Finally, to link these results to cognition, I will collect cognitive scores and in vivo network function from the same subjects. My proposal will not only deliver valuable data on human neurons but will also provide mechanistic understanding of how human brain operates on neuronal level in circuits important for cognition. Ultimately, mGluR3 might prove to be a promising therapeutic target for diseases marked by cognitive decline.
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. Véas: El vocabulario científico europeo..
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
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Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
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(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2025-COG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
1081 HV Amsterdam
Países Bajos
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.