Description du projet
Pourquoi nous avons besoin d’une bonne nuit de sommeil
Le sommeil est universel et essentiel à tous les processus de l’organisme. Cependant, sa fonction biologique reste inconnue. Les résultats de recherches antérieures sur la drosophile ont révélé que l’augmentation de la pression du sommeil active deux douzaines de neurones induisant le sommeil dans la région dorsale en forme d’éventail (dFB) du complexe central. Le besoin de sommeil est codé dans l’excitabilité électrique de ces neurones. Par conséquent, les neurones du dFB sont électriquement silencieux pendant l’éveil et constamment actifs pendant le sommeil. Le projet Somnostat, financé par le CER, examinera pourquoi nous avons besoin de dormir en étudiant la façon dont le cerveau réagit à la perte de sommeil. Le projet s’intéressera à la nature des changements moléculaires qui font passer les neurones dFB à l’état électriquement actif.
Objectif
Sleep is vital and universal, but its biological function remains unknown. This project will seek to understand why we need to sleep by studying how the brain responds to sleep loss. My previous work in Drosophila showed that rising sleep pressure activates two dozen sleep-inducing neurons in the dorsal fan-shaped body (dFB) of the central complex. Sleep need is encoded in the electrical excitability of these neurons, which fluctuates because two potassium conductances, voltage-gated Shaker and the leak channel Sandman, are modulated antagonistically. As a consequence, dFB neurons are electrically silent during waking and persistently active during sleep. The key open question addressed in this project is the nature of the molecular changes that drive dFB neurons into the electrically active state. My preliminary data point to two dFB-intrinsic transducers of sleep pressure. First, the Shaker subunit Hyperkinetic responds via a bound nicotinamide cofactor to oxidative by-products of mitochondrial electron transport, revealing a potential connection between energy metabolism, oxidative stress, and sleep, three processes implicated independently in lifespan, aging, and disease. To strengthen this connection, we will monitor sleep and the biophysics of dFB neurons after perturbing mitochondrial respiration or cellular redox chemistry and vice versa. Second, Rho GTPases relay currently unknown signals to the machinery responsible for the regulated endocytosis of Sandman, whose extraction from the plasma membrane is a prerequisite for switching the sleep-promoting activity of dFB neurons on. To identify these signals, we will investigate cell-autonomous, synaptic, and non-synaptic mechanisms of GTPase control. Because clear parallels exist between dFB neurons and sleep-active neurons in the mammalian hypothalamus, mechanistic insights that can currently be gained only in Drosophila are expected to have broad validity for understanding sleep and its disruptions.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences chimiqueschimie inorganiquemétal alcalin
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-ADG
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OX1 2JD Oxford
Royaume-Uni