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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Calcium-sensitive functional Magnetic Resonance Imaging as a breakthrough technique to follow brain-wide intracellular calcium dynamics defining multi-scale neuronal activity

Description du projet

Se servir du calcium pour obtenir des images de l’activité neuronale dans le cerveau

Le calcium est un marqueur fiable de l’activité neuronale, et l’imagerie calcique devrait nous révéler des informations importantes sur le réseau cérébral et son fonctionnement. Les outils existants sont toutefois incapables de mesurer la dynamique du calcium à grande échelle. BrainwideNeuroCaSens, une initiative financée par l’UE, a pour objectif de développer un nouveau biocapteur de calcium qui pourra être exploité en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Le biocapteur réagira au calcium et permettra de visualiser l’activité neuronale dans les structures profondes et les grandes régions du cerveau des mammifères, habituellement inaccessibles. L’outil ainsi créé pourrait être utilisé pour étudier les circuits neuronaux à l’échelle du cerveau dans les affections médicales et neurodégénératives.

Objectif

Neuroscience’s ultimate goal of achieving a holistic understanding of brain function requires a cross-scale integration from single-cell physiology to global network topology. While remarkable achievements towards this goal have been made, brain research faces the challenge of incorporating molecular and cellular neurobiology into the context of macro-scale network activation. Calcium is a reliable marker of neural activity and calcium imaging is among the most widely used methods in modern biology, although the technology for measuring large-scale calcium dynamics remains limited. BrainwideNeuroCaSens seeks to pioneer magnetic calcium-responsive sensors in the context of functional magnetic resonance imaging (fMRI) as a tool for a brain-wide interrogation of neural systems, providing an order of magnitude speed increase and a neurophysiologically precise readout, thereby far surpassing other noninvasive neuroimaging methods. These magnetic calcium-responsive sensors with physicochemical properties similar to optical imaging dyes, make use of the whole-brain, noninvasive imaging capabilities of fMRI and allow to detect translationally relevant, molecular precise correlates of neuronal activity in otherwise inaccessible deep structures and large regions of the mammalian brain. While focusing on dynamic functional connectivity relationships to study stimulus-responses and intrinsic network dynamics, the proposed experiments have significance for understanding brain-wide neural circuits in health and disease, offering pre-clinical potential for neurodegenerative pathologies. BrainwideNeuroCaSens’ offers a molecular precise readout of global neural network function and thereby opens the possibility for therapeutic strategies aiming at a restoration of network disruptions, for example in but not limited to, Alzheimer’s disease. BrainwideNeuroCaSens will bring the next-generation imaging technique of molecular fMRI to the EU and make the applicant pioneer in this field.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019

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Coordinateur

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Contribution nette de l'UE
€ 264 669,12
Adresse
Arcisstrasse 21
80333 Muenchen
Allemagne
Région
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 264 669,12

Partenaires (1)