Projektbeschreibung
Forschung zu neuronaler Dynamik und Induktion epileptischer Aktivität
Modelle von Gehirnfunktionen müssen immer auch die Variabilität bei der Erzeugung neuronaler Aktionspotenziale (Spikes) mitberücksichtigen. Computergestützten Untersuchungen zufolge lassen sich die unterschiedlichen Spike-Generatoren einigen wenigen dynamischen Typen mit jeweils computerspezifischen Merkmalen zuordnen. Insbesondere Generatoren homokliner Spikes reagieren speziell in der neuronalen Refraktärperiode hochempfindlich auf Inputs. Das EU-finanzierte Projekt ANewSpike baut auf wissenschaftlichen Daten zu homoklinen Spikes im Gehirn von Nagetieren auf und untersucht die spannende Hypothese, dass sich diese Spike-Generatoren als universeller Rahmen eignen, um epileptische Aktivität über zahlreiche physiologischer Trigger wie Temperatur oder Energiedeprivation zu induzieren. Die aktuelle Studie erweitert das bisherige Wissen über neuronale Dynamik um eine neue Dimension und etabliert homokline Spikes als integralen Bestandteil der Gehirndynamik.
Ziel
Action potentials are not all equal. Despite shared biophysical principles and even similar action-potential shape, neurons with different spike generators can encode vastly different aspects of a stimulus and result in radically different behaviors of the embedding network. Differences between spike generators may be hard to discern because the information content of a spike train is not obvious to the naked eye. This is where computational analysis comes into play: theoretical research has shown that spike generation can be classified into a few dynamical types with qualitatively distinct computational properties. Among these, so-called homoclinic spikes unlike the other commonly considered types have been largely ignored. Yet, homoclinic spike generators are special because only they react with high sensitivity to inputs during the refractory period. Indeed, it is directly after a spike when homoclinic spikers listen best.
As we recently demonstrated, this unique property has computationally exciting consequences: it can provoke a dramatic increase in network synchronization in response to minimal changes in physiological parameters, without requiring alterations in synaptic strength or connectivity. Supported by in-vitro evidence for homoclinic spiking in the rodent brain, ANewSpike explores the intriguing hypothesis that this forgotten spike generator provides a unifying framework for the induction of epileptic activity by a wide range of physiological trigger parameters, from temperature to energy deprivation. Using a theory-experiment approach, we explore (i) the prevalence of homoclinic spiking in the brain, (ii) its ability to promote the transmission of high frequencies, and (iii) its ability to boost network synchronization. Our multi-scale study aims to add a novel dimension to our understanding of neural dynamics at the cellular and network level by revealing homoclinic spiking as an integral part of brain dynamics in both health and pathology.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
10117 Berlin
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.