Descripción del proyecto
El tres podría ser el número mágico de fotones para imágenes de potenciales de acción
El encéfalo es un circuito eléctrico complicado que utiliza cambios de voltaje entre membranas celulares como mediador clave de la señalización. Se han empleado numerosas técnicas para estudiar la electrofisiología de los circuitos encefálicos, desde grabaciones con electrodos hasta tintes sensibles al voltaje. Los indicadores de voltaje codificados genéticamente (GEVI, por sus siglas en inglés) son una tecnología emergente para la supervisión de la dinámica eléctrica. Estos sensores de proteínas emisores de luz artificiales modifican su brillo en respuesta a cambios en el voltaje neuronal. El proyecto MULTIVIsion, financiado con fondos europeos, trabaja para hacer avanzar las capacidades de los GEVI con imagenología trifotónica. La imagenología trifotónica se basa en la interacción simultánea de tres fotones con una molécula fluorescente a la que excitan hasta un estado electrónico superior al de la imagenología bifotónica o monofotónica. Las longitudes de onda más largas utilizadas dan como resultado imágenes más claras y con menor dispersión, incluso en tejidos más profundos. Una «instantánea» más limpia de un potencial de acción podría arrojar luz sobre el aprendizaje y la formación de la memoria a nivel de las neuronas individuales.
Objetivo
Understanding the brain is one of the great scientific challenges of our time. This pursuit fundamentally depends on advances in physical sciences and engineering to provide novel tools and methods to perturb, record and interpret brain activity.
Information in the brain is encoded in changes in the voltage across the membrane of brain cells. Voltage imaging with genetically encoded voltage indicators (GEVIs) is a revolutionary method that allows faithful recording of the fast electrical dynamics of many genetically targeted cells in parallel. This provides an unprecedented means to record how patterns of change in this membrane voltage, called action potentials, manifest in subcellular compartments, cells, and networks across the brain, which is the only way to arrive at a fundamental understanding of brain functions like learning and memory, and of neurogenerative diseases. For this promise to be fulfilled, we need voltage imaging deep in the living brain of awake and behaving organisms. To achieve this, I will evolve a GEVI optimized for three-photon (3P) imaging, by screening mutant libraries of GEVIs directly for brightness and photostability under 3P-excitation, voltage sensitivity, and membrane trafficking in neurons. I will optimize the photocycle dynamics of GEVIs with temporally structured light, using a NOPA with tunable repetition rate, pockels cell and multiple optical delay lines, to create optimal 3P excitation protocols. Crucially, this optimization will not depend on spectral phase and is therefore compatible with high speed multiphoton imaging, aberration correction, and deep tissue imaging. Finally, I will investigate memory formation in a proof-of-principle experiment. I will use a custom microscope I developed, for 3P voltage imaging of cells in the cerebellum of mice trained in an eyeblink task. Memory formation in this paradigm is hypothesized to look like subtle changes in the exact shape and timing of action potentials, which I will resolve.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-STG - Starting Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2019-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
2628 CN DELFT
Países Bajos
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.