Description du projet
Les mécanismes moléculaires du développement des interneurones corticaux
Une différenciation neuronale anormale peut entraîner divers troubles neuropsychiatriques, notamment l’épilepsie, l’autisme, les troubles bipolaires et la schizophrénie. Les interneurones corticaux sont une classe diverse de neurones inhibiteurs qui sont importants pour la stabilité des circuits neuronaux à la base des fonctions cognitives et d’ordre supérieur du cerveau. Le projet GIDE, financé par l’UE, cherchera à déterminer si les trajectoires neurodéveloppementales sont prédéterminées par des progéniteurs particuliers au cours des stades mitotiques ou si elles apparaissent plus tard dans le processus de développement par le biais d’interactions avec l’environnement. L’étude utilisera des techniques de cartographie du destin génétique, de séquençage à haut débit de l’ARN d’une seule cellule et de marquage moléculaire pour acquérir une compréhension détaillée de la neurogenèse au niveau cellulaire. En outre, les chercheurs se concentreront sur les mécanismes génétiques qui déterminent la régulation du destin cellulaire par les processus environnementaux au cours du développement postnatal.
Objectif
Cortical interneurons are a diverse class of inhibitory neurons that play a particularly important role in the stability of the neural circuits underlying cognitive and higher order brain functions. A growing body of evidence suggests that perturbation of interneuron development can result in a variety of complex neuropsychiatric disorders, including autism, bipolar disorder, and schizophrenia. Thus, elucidating how interneurons develop and integrate into canonical brain circuits is crucial for understanding the brain in both health and disease.
During perinatal development, intrinsic and environmental processes cooperate to establish the adult form of brain connectivity and behaviour control. To elucidate the molecular mechanisms underlying these interactive processes, I propose to combine genetic fate-mapping techniques with high-throughput single-cell RNA sequencing technologies to gain a detailed understanding of neurogenesis at the cellular level and elucidate how an immense diversity of interneuron subtypes is generated (Aim 1). Furthermore, I will utilize a novel retroviral barcoding strategy to reveal how much of an interneuron’s fate is genetically predetermined by lineage within progenitor zones of the ventral forebrain (Aim 2). Finally, I will study the genetic mechanisms that enable cell intrinsic programs to be shaped by environmental activity-dependent processes during the critical window of development (Aim 3). Candidate genes resulting from these aims will be functionally characterized through gain of function and loss of function methods.
This proposal takes full advantage of my extensive training in viral and mouse genetic techniques, single-cell transcriptomic data processing, and in vivo manipulation of neuronal activity. I am confident that I will be able to successfully complete the proposed aims while exploring fascinating and long-standing questions of developmental neurobiology.
Champ scientifique
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
80539 Munchen
Allemagne