Descrizione del progetto
Utilizzare il calcio per visualizzare l’attività neuronale nel cervello
Il calcio è un marcatore affidabile dell’attività neuronale e l’imaging del calcio ha il potenziale per svelare importanti informazioni sulla rete cerebrale e sul suo funzionamento. Tuttavia, gli strumenti esistenti non hanno la capacità di misurare la dinamica del calcio su larga scala. BrainwideNeuroCaSens, un’iniziativa finanziata dall’UE, mira a sviluppare un nuovo biosensore del calcio che possa essere sfruttato nella risonanza magnetica funzionale. Il biosensore risponderà al calcio e aiuterà la visualizzazione dell’attività neuronale in strutture profonde altrimenti inaccessibili e grandi porzioni del cervello di mammifero. Lo strumento generato ha il potenziale per essere impiegato nello studio dei circuiti neurali a livello cerebrale di soggetti sani e affetti da patologie neurodegenerative.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
80333 Muenchen
Germania