Opis projektu
Wyjaśnianie zależnych od nauki zmian na poziomie sieci neuronowej
Ludzie nieustannie odbierają z otoczenia wiele bodźców. Aby można było efektywnie wykorzystać je jako informacje, niezbędne są procesy percepcji, nauki i zapamiętywania, które polegają na strukturalnych i komórkowych mechanizmach plastyczności w zidentyfikowanych obwodach neuronalnych. Jednak do tej pory badania nad plastycznością strukturalną i komórkową ograniczały się do kwestii plastyczności kory mózgowej. Celem finansowanego ze środków UE projektu AXPLAST jest wyjaśnienie mechanizmów kodowania neuronalnego w integracji wielozmysłowej i nauce skojarzeniowej w głębszych regionach mózgu poprzez połączenie techniki obrazowania za pomocą miniaturowej mikroskopii w celu mapowania dynamiki strukturalnej zdefiniowanych obwodów neuronalnych w ciele migdałowatym i jego obszarach przekazywania sygnałów do wzgórza. Umożliwi to dogłębne poznanie mechanizmów komórkowych odpowiedzialnych za przetwarzanie sensoryczne podczas nauki.
Cel
Learning and memory are the basis of our behaviour and mental well-being. Understanding the mechanisms of structural and cellular plasticity in defined neuronal circuits in vivo will be crucial to elucidate principles of circuit-specific memory formation and their relation to changes in neuronal ensemble dynamics.
Structural plasticity studies were technically limited to cortex, excluding deep brain areas like the amygdala, and mainly focussed on the input site (dendritic spines), whilst the plasticity of the axon initial segment (AIS), a neurons site of output generation, was so far not studied in vivo. Length and location of the AIS are plastic and strongly affects a neurons spike output. However, it remains unknown if AIS plasticity regulates neuronal activity upon learning in vivo.
We will combine viral expression of AIS live markers and genetically-encoded Ca2+-sensors with novel deep brain imaging techniques via gradient index (GRIN) lenses to investigate how AIS location and length are regulated upon associative learning in amygdala circuits in vivo. Two-photon time-lapse imaging of the AIS of amygdala neurons upon fear conditioning will help us to track learning-driven AIS location dynamics. Next, we will combine miniature microscope imaging of neuronal activity in freely moving animals with two-photon imaging to link AIS location, length and plasticity to the intrinsic activity as well as learning-related response plasticity of amygdala neurons during fear learning and extinction in vivo. Finally, we will test if AIS plasticity is a general cellular plasticity mechanisms in brain areas afferent to the amygdala, e.g. thalamus.
Using a combination of two-photon and miniature microscopy imaging to map structural dynamics of defined neural circuits in the amygdala and its thalamic input areas will provide fundamental insights into the cellular mechanisms underlying sensory processing upon learning and relate network level plasticity with the cellular level.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki biologiczneneurobiologia
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykamikroskopia
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznaczujniki
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
53127 Bonn
Niemcy