Opis projektu
Dlaczego musimy się wysypiać?
Sen jest wspólną czynnością dla wszystkich ludzi i nieodzownym elementem naszego dnia, który umożliwia działanie wszystkich procesów w naszych organizmach. Pomimo tego, że spędzamy blisko jedną trzecią naszego życia śpiąc, wciąż nie znamy biologicznego znaczenia ani funkcji snu. Wyniki wcześniejszych badań przeprowadzonych na modelu muszki owocowej Drosophila wykazały, że zwiększone zapotrzebowanie na sen aktywuje dwadzieścia cztery neurony wyzwalające ten proces, zlokalizowane w grzbietowej części ciała wachlarzowatego (dFB) kompleksu centralnego. Potrzeba snu jest zakodowana w możliwości elektrycznego pobudzania tych neuronów. Tym sposobem neurony dFB nie emitują żadnych sygnałów podczas czuwania, natomiast w czasie snu są nieustannie aktywne. Zespół finansowanego ze środków ERBN projektu Somnostat zamierza zbadać ludzką potrzebę snu, obserwując, w jaki sposób nasze mózgi reagują na jego niedobór. W ramach projektu badacze przeanalizują charakter zmian molekularnych, które doprowadzają neurony dFB do stanu aktywności elektrycznej.
Cel
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.
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 chemicznechemia nieorganicznalitowce
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiofizyka
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
OX1 2JD Oxford
Zjednoczone Królestwo