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Functional Coding of Neuropeptide Signaling Networks in Learning

Projektbeschreibung

Den Einfluss von Neuropeptiden auf das Lernen verstehen

Die Lernfähigkeit des Gehirns wird durch verschiedene chemische Botenstoffe, insbesondere Neuropeptide, gesteuert. Diese Neuromodulatoren bilden komplexe Signalnetzwerke innerhalb der Neuronen, ihre genaue Bedeutung in den Lernschaltkreisen ist jedoch unbekannt. Es wird vermutet, dass ihre abgestimmten Maßnahmen eine flexible Steuerung dieser Schaltkreise ermöglichen. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts NEUROPEPTALK soll untersucht werden, wie Neuropeptide das Lernen im Nervensystem des Fadenwurms (C. elegans) beeinflussen. Im Rahmen des Projekts werden Wege über Neuropeptid-GPCRs identifiziert und ihre Auswirkungen auf aversives Lernen in gustatorischen und olfaktorischen Schaltkreisen untersucht. Die Fragen nach der einzigartigen Bedeutung der Neuropeptide für das Lernen und nach dem Einfluss dieser Netzwerke auf Reaktionen bilden den wesentlichen Gegenstand der Forschung. Letztendlich zielt das Projekt darauf ab, ein besseres Verständnis von Neuropeptidnetzwerken im Hinblick auf das Lernen und Verhalten zu erhalten.

Ziel

Humanity has always been intrigued by the brain’s ceaseless capacity to learn and store experiences. However, the ability to acquire and retrieve learned information is dynamic and regulated by a bewildering variety of chemical messengers. Neuropeptides form the largest and most diverse group of neuromodulators and play important roles in learning. Growing evidence exists showing that they form dense signaling networks, with most neurons expressing many neuropeptides and receptors, but how this complex network is engaged in learning circuits has not been systematically explored in living animals. Our working hypothesis is that the concerted actions and integration of neuropeptide signals mediates flexible control of learning circuits.

We will test this hypothesis in the small and well-described nervous system of C. elegans, building on system-wide peptide network maps recently generated by my group. Given their high diversity, such a controlled context for penetrating the complex neuropeptide “language” in learning circuits is preferable. We will first identify the molecular pathways by which C. elegans neuropeptide GPCRs modulate neural activity, as this will provide the foundation to dissect their concerted actions. We will then systematically test how neuropeptide pathways impact short-term aversive learning in defined gustatory and olfactory circuits, study their impact on whole-circuit activity, and determine their temporal dynamics. Pertinent questions we will address include: ‘What are the unique versus redundant effects of neuropeptides in a learning context?’; ‘How do cellular networks encoding aversive experience respond to and integrate neuropeptidergic network activity?’ and ‘When do neuropeptidergic networks act to potentiate or attenuate learned responses?’

We expect on the long term, this project will impact our understanding of how neuropeptide networks influence and organize learning, forgetting, and adaptive behavioral responses in general.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Netto-EU-Beitrag
€ 2 167 296,00
Adresse
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Belgien
Region
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 2 167 296,00

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