Descripción del proyecto
Análisis minucioso de la aparición de la identidad neuronal
La diversidad neuronal determina el comportamiento de un organismo y surge a partir de las interacciones intrínsecas y extrínsecas que tienen lugar durante el desarrollo. El análisis minucioso de la identidad neuronal en el encéfalo se ha visto dificultado por la amplia heterogeneidad e interconectividad de las neuronas, que presentan sensibilidades dinámicas a distintas señales. Para abordar este problema, el proyecto financiado con fondos europeos, NATURE_NURTURE utilizará la neocorteza en desarrollo como sistema modelo para identificar los determinantes moleculares de la identidad neuronal. Al emplear distintos métodos de manipulación genética, los científicos del proyecto se proponen distinguir los impulsores intrínsecos y extrínsecos de la identidad celular y esperan hacer progresos en la reparación del circuito a través del trasplante de tipos celulares neuronales artificiales.
Objetivo
Neuronal diversity determines the variety of circuits that can be formed and thus sets the framework for an animals behavioural repertoire. During development, distinct neuronal types emerge from interactions between cell-intrinsic processes and cell-extrinsic processes. In the brain, untangling how intrinsic and extrinsic processes contribute to neuronal identity has been difficult, as neurons are highly interconnected and heterogeneous cells with distinct and dynamic sensitivities to environmental signals. In such conditions, high temporal single-cell resolution approaches are required to parse out the drivers of cell-type differentiation.
The mouse neocortex is an ideal model to tease out drivers of differentiation: radially, cell-intrinsic genetic mechanisms drive the generation of successive neuron types across cortical layers; tangentially, cell-extrinsic processes are critical to drive differentiation via synaptic input across cortical areas. Here, using the developing neocortex as a model system, I propose to identify how cell-intrinsic and -extrinsic processes interact to define distinct neuron identities by characterizing:
1. emergence of area-specific neuronal and progenitor identities using FlashTag fate mapping and single-cell RNA sequencing (Work Package (WP) 1)
2. plasticity of area-specific neuronal states in response to genetic manipulation, transplantation or input/activity manipulation (WP2)
3. spatial context-independent components of neuron identity, by uncovering core molecular and circuit states in vitro (WP3)
4. postnatal experience-dependent controls over neuronal identity, using the precocial rodent Acomys as a new model to study the role of early brain-world interactions (WP4).
Together, these experiments aim to identify the molecular determinants of progenitor and neuron types by distinguishing intrinsic and extrinsic drivers of cell identity, with the long-term aim of reverse-engineering tailored neuronal cell-types for circuit repair.
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.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-ADG - Advanced GrantInstitución de acogida
1211 Geneve
Suiza