Objetivo
Functional-Magnetic Resonance Imaging (fMRI) has transformed our understanding of brain function due to its ability to noninvasively tag ‘active’ brain regions. Nevertheless, fMRI only detects neural activity indirectly, by relying on slow hemodynamic couplings whose relationships with underlying neural activity are not fully known.
We have recently pioneered two unique MR approaches: Non-Uniform Oscillating-Gradient Spin-Echo (NOGSE) MRI and Relaxation Enhanced MR Spectroscopy (RE MRS). NOGSE-MRI is an exquisite microstructural probe, sensing cell sizes (l) with an unprecedented l^6 sensitivity (compared to l^2 in conventional approaches); RE MRS is a new spectral technique capable of recording metabolic signals with extraordinary fidelity at ultrahigh fields.
This proposal aims to harness these novel concepts for mapping neural activity directly, without relying on hemodynamics. The specific objectives of this proposal are:
(1) Mapping neural activity via sensing cell swellings upon activity (μfMRI): we hypothesize that NOGSE can robustly sense subtle changes in cellular microstructure upon neural firings and hence convey neural activity directly.
(2) Probing the nature of elicited activity via detection of neurotransmitter release: we posit that RE MRS is sufficiently sensitive to robustly detect changes in Glutamate and GABA signals upon activation.
(3) Network mapping in optogenetically-stimulated, behaving mice: we propose to couple our novel approaches with optogenetics to resolve neural correlates of behavior in awake, behaving mice.
Simulations for μfMRI predict >4% signal changes upon subtle cell swellings; further, our in vivo RE MRS experiments have detected metabolites with SNR>50 in only 6 seconds. Hence, these two complementary –and importantly, hemodynamics-independent– approaches will represent a true paradigm shift: from indirect detection of neurovasculature couplings towards direct and noninvasive mapping of neural activity in vivo.
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: https://op.europa.eu/es/web/eu-vocabularies/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: https://op.europa.eu/es/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- ciencias naturales ciencias biológicas neurobiología
- ciencias naturales ciencias físicas óptica microscopía
- ciencias naturales ciencias físicas óptica espectroscopia
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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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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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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.
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.
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.
ERC-STG - Starting Grant
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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-2015-STG
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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.
1400-038 LISBOA
Portugal
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.