Collaborative Research: A New Twist on Muscle Contraction

合作研究:肌肉收缩的新转折

基本信息

  • 批准号:
    1456868
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.21万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-08-01 至 2019-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The sliding filament theory is widely accepted as a useful model of muscle contraction in isolated preparations. However, the theory fails to account for critically important characteristics of muscle function. Despite decades of work, a predictive model of muscle force during natural movements remains elusive. The researchers will test the hypothesis that important properties of muscle can be explained by the winding filament hypothesis. The proposed work has significant potential to inform our understanding of how neural activation and applied forces together determine in vivo muscle force. Results from the research will be integrated into graduate and/or undergraduate courses at Denison University (RUI-eligible), Northwestern University, and Northern Arizona University. In addition, the research team will leverage programs at Denison University and Northern Arizona University for recruiting under-represented participants in research. Results will be disseminated to broad audiences through standard mechanisms of publication and diverse public media, as well as participation in interdisciplinary conferences in the areas of engineering, biomechanics, and physiology.The researchers will use the mdm mouse to test predictions of the winding filament hypothesis. The winding hypothesis claims that, in addition to the thin filaments, titin is activated by Ca2+, and that cross-bridges not only translate but also rotate the thin filaments, storing elastic energy in PEVK titin during isometric force development. Due to constraints of sarcomere geometry on titin activation and winding, the hypothesis makes unique quantitative predictions about the effects of stimulation and length changes on muscle force. By including different muscles in the proposed studies, the researchers can determine whether naturally occurring variation in titin structure and function contributes to activation- and length-dependent muscle properties (e.g., doublet potentiation and force depression/enhancement). The experiments will test whether titin activation and winding, alone or in combination, can account for observed muscle forces by comparing experimental results to model predictions.
滑动丝理论被广泛接受为孤立制剂中肌肉收缩的有用模型。但是,该理论无法解释肌肉功能的至关重要的特征。尽管工作了数十年,但自然运动中肌肉力量的预测模型仍然难以捉摸。研究人员将检验以下假设,即肌肉的重要特性可以通过绕线丝假说来解释。提出的工作具有巨大的潜力,可以告知我们对神经激活和应用力如何共同决定体内肌肉力的理解。该研究的结果将纳入丹尼森大学(Rui-Cile-Cile),西北大学和北亚利桑那大学的研究生和/或本科课程。此外,研究小组将利用丹尼森大学和北亚利桑那大学的计划来招募不足的研究参与者。结果将通过出版和多种公共媒体的标准机制以及参与工程,生物力学和生理学领域的跨学科会议的参与来传播到广泛的受众。蜿蜒的假设声称,除了细丝外,Titin还被Ca2+激活,并且跨支架不仅会翻译,还可以旋转细丝,在等轴测力开发过程中将弹性能量存储在PEVK Titin中。由于肌节几何形状对滴定激活和绕组的限制,该假设对刺激和长度变化对肌肉力的影响进行了独特的定量预测。通过在拟议的研究中包括不同的肌肉,研究人员可以确定自然发生的Titin结构和功能的变化是否有助于激活和长度依赖性肌肉特性(例如,Doublet Potentiation和力量抑郁/增强)。实验将测试Titin激活和绕组是否单独或组合可以通过将实验结果与模型预测进行比较来解释观察到的肌肉力。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Kiisa Nishikawa其他文献

Balance and Its Relation With Different Walking Conditions in Persons Poststroke
  • DOI:
    10.1016/j.apmr.2019.08.025
  • 发表时间:
    2019-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Thomas Huck;Tarang Jain;Kiisa Nishikawa
  • 通讯作者:
    Kiisa Nishikawa
Calcium Dependent Interaction Between N2A-Halo and F-Actin: A Single Molecule Study
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2017.11.1965
  • 发表时间:
    2018-02-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Samrat Dutta;Brent Nelson;Matthew Gage;Kiisa Nishikawa
  • 通讯作者:
    Kiisa Nishikawa

Kiisa Nishikawa的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Kiisa Nishikawa', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Deconstructing the contributions of muscle intrinsic mechanics to control of locomotion using a novel Muscle Avatar approach
合作研究:使用新颖的肌肉化身方法解构肌肉内在力学对运动控制的贡献
  • 批准号:
    2016054
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI: AIR-TT: Preflex versus Reflex Control of a Multijoint Robotic Exoskeleton
PFI:AIR-TT:多关节机器人外骨骼的预反射与反射控制
  • 批准号:
    1701230
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Is Titin an Exponential Spring in Active Muscle?
肌动蛋白是活跃肌肉中的指数弹簧吗?
  • 批准号:
    1025806
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Neural and mechanical bases of motor primitives in voluntary frog behavior
合作研究:青蛙自愿行为中运动原语的神经和机械基础
  • 批准号:
    0827688
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SGER: Is titin a "winding filament"? A new twist on muscle contraction
SGER:titin 是一种“缠绕丝”吗?
  • 批准号:
    0732949
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Neuromechanical Control of Elastic Energy Storage and Recovery during Ballistic Movements
弹道运动期间弹性能量存储和恢复的神经机械控制
  • 批准号:
    0623791
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Shortening velocity and power output of muscles that produce ballistic movements
缩短产生弹道运动的肌肉的速度和功率输出
  • 批准号:
    0240349
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Biomechanics and Neural Control of Ballistic Tongue Projection
弹道舌投射的生物力学和神经控制
  • 批准号:
    0215438
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Biomechanics of Anuran Tongues
无尾动物舌头的生物力学
  • 批准号:
    9809942
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Musculoskeletal Design, Muscle Activity and Movement
肌肉骨骼设计、肌肉活动和运动
  • 批准号:
    9507479
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

新骨架紫杉烷二萜baccataxane的化学合成、衍生化和降糖活性研究
  • 批准号:
    82373758
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
老年重症新冠患者体内炎性细胞的特点、免疫致病机制及临床转归的研究
  • 批准号:
    82370019
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    65 万元
  • 项目类别:
    面上项目
在幼年型粒单核细胞白血病中鉴定CD69作为其白血病干细胞新表面标记的实验研究
  • 批准号:
    82370146
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于磁共振APT成像的乳腺癌新辅助治疗敏感性预测研究
  • 批准号:
    82302153
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
新辅助化疗后CXCL12+CAF诱导胰腺癌三级淋巴结构表型特征与空间定位的分子机制研究
  • 批准号:
    82373296
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
  • 批准号:
    2348998
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
  • 批准号:
    2348999
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: New to IUSE: EDU DCL:Diversifying Economics Education through Plug and Play Video Modules with Diverse Role Models, Relevant Research, and Active Learning
协作研究:IUSE 新增功能:EDU DCL:通过具有不同角色模型、相关研究和主动学习的即插即用视频模块实现经济学教育多元化
  • 批准号:
    2315700
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 37.21万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了