Descrizione del progetto
Un’umile lucertola potrebbe svelare il collegamento tra il nostro claustro e il sonno
I progressi rapidi nella strumentazione e nelle capacità di analisi dei dati hanno rafforzato in modo significativo la nostra comprensione delle funzioni e dell’origine evolutiva delle regioni cerebrali e dei tipi cellulari. Le funzioni e l’origine del claustro, un’area del prosencefalo, rimangono scarsamente comprese. Il progetto SleepCirc, finanziato dall’UE, sta sfruttando la propria recente scoperta inerente al fatto che il cervello dei rettili abbia probabilmente una regione omologa al claustro dei mammiferi e che generi una firma di sonno a onde lente. Lo studio indagherà su domande aperte fondamentali relative ai meccanismi neurobiologici del sonno, al ruolo potenziale del claustro negli stessi e all’origine evolutiva del claustro attraverso la combinazione di approcci anatomici, comportamentali, genetici ed elettrofisiologici.
Obiettivo
We will address fundamental questions about sleep mechanisms, function and evolution, and about the role of the claustrum, a forebrain area with hypothetical roles in attention and consciousness. These results are interesting in part because the claustrum has an ill-defined evolutionary origin and because its potential involvement in sleep has, to our knowledge, not been reported previously.
This proposal exploits three new and previously unrelated results from the reptilian brain. (i) We discovered recently that, in the lizard Pogona vitticeps, slow-wave and REM sleep alternate in a clock-like fashion, suggesting the existence of regular sleep pattern generators in the brainstem. (ii) More recently, a single-cell RNA sequencing study of the reptilian brain by our laboratory, hinted that a small pallial area may be homologous to the mammalian claustrum. This homology acquired functional importance in a third, independent finding, based on electrophysiological recordings: (iii) sharp-wave ripples, a hallmark of Pogona slow-wave sleep, can be generated autonomously from an area that corresponds precisely to the transcriptomically-identified claustrum. This convergence provides a potential clue about claustrum function and evolution, especially because, in mammals at least, the claustrum is densely interconnected with the rest of the brain, especially cortex.
Our neuroethological approach will exploit the unique advantages of Pogona sleep, combining scRNA-seq, tract-tracing, optogenetic, behavioral and electrophysiological approaches.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- scienze naturaliscienze biologichegenetica
- scienze naturaliscienze biologichemorfologia biochimicamorfologia funzionale
- scienze naturaliscienze biologichebiologia evoluzionistica
- scienze naturaliscienze biologichebiologia del comportamentoetologia
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Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2018-ADG
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ERC-ADG -Istituzione ospitante
80539 Munchen
Germania