High-throughput Physiological Micro-connectivity Mapping in Vivo

体内高通量生理微连接图谱

基本信息

  • 批准号:
    10387260
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.39万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-07-01 至 2022-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Mapping the synaptic connectivity of brain circuits is essential for obtaining a mechanistic understanding of the neural basis of behavior, learning, and cognition. While anatomical approaches can reveal the physical architecture of neural circuits, only a functional approach can reveal the strength and dynamics of each synapse in a network. These parameters are crucial for building any type of quantitative and explanatory model for how neural circuits compute, encode, and store information. This proposal brings together three teams with complementary expertise in holographic optogenetics and electrophysiology (Adesnik), high resolution volumetric imaging (Ji) and statistical modeling and real-time experimental design (Paninski), to develop two new technologies that will be able reveal much of the physiological connectome of single neurons in the brain. The first approach combines high resolution multiphoton photo-stimulation in vivo with single cell intracellular electrophysiology in the intact brain, and statistical algorithms that permit high-throughput mapping of the targeted neuron's presynaptic connectome. The second approach employs the same photo-stimulation system, but leverages optical reporters of activity in individual synapses to achieve the all-optical measurement of synaptic connectivity in a cortical network chronically over time. These two new technologies will allow neuroscientists to obtain the quantitative data on the physiological micro-connectivity of cortical networks across large fractions of the cortex. The first approach provides unparalleled measurements of synaptic strength and dynamics of each identified synaptic connections. The second approach permits the repeated assessment of the micro-connectivity of the same neurons in the same animal over many days, finally opening up the opportunity to map the reorganization of brain circuitry over the course of development, learning, or the progression of brain disease.
项目摘要 映射脑电路的突触连通性对于获得对机械的理解至关重要 行为,学习和认知的神经基础。虽然解剖方法可以揭示物理 神经回路的结构,只有一种功能性方法才能揭示每种突触的强度和动力学 在网络中。这些参数对于建立任何类型的定量和解释模型至关重要 神经回路计算,编码和存储信息。该提议将三支团队汇集在一起 全息光遗传学和电生理学(ADESNIK)的补充专业知识,高分辨率 体积成像(JI)和统计建模和实时实验设计(Paninski),以开发两个 将能够揭示大脑中单个神经元的许多生理连接组的新技术。 第一种方法结合了高分辨率在体内与单细胞内的多光子光刺激 完整大脑中的电生理学和允许高通量映射的统计算法 靶向神经元的突触前连接组。第二种方法采用相同的照片刺激系统, 但是利用单个突触中活动的光学记者,以实现全光测量 随着时间的流逝,皮质网络中的突触连通性。这两种新技术将允许 神经科学家获得有关跨皮质网络生理微连接性的定量数据 皮质的大部分。第一种方法提供了无与伦比的突触强度和 每个已识别的突触连接的动力学。第二种方法允许重复评估 许多天,同一动物中同一神经元的微连接性,最终开放 在开发,学习过程中或 大脑疾病的进展。

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 }}

Hillel Adesnik其他文献

Hillel Adesnik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('Hillel Adesnik', 18)}}的其他基金

All holographic two-photon electrophysiology
全全息双光子电生理学
  • 批准号:
    10616937
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Mesoscale bidirectional two-photon holographic optogenetics
中尺度双向双光子全息光遗传学
  • 批准号:
    10516934
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Neural Connectivity Resource Core
神经连接资源核心
  • 批准号:
    10438691
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Validating Theoretical Models with Neurophysiology and Optogenetics
用神经生理学和光遗传学验证理论模型
  • 批准号:
    10438696
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Validating Theoretical Models with Neurophysiology and Optogenetics
用神经生理学和光遗传学验证理论模型
  • 批准号:
    10231009
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Neural Connectivity Resource Core
神经连接资源核心
  • 批准号:
    10231002
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Excitation and Inhibition in Neural Circuits of the Visual Cortex
视觉皮层神经回路的兴奋和抑制
  • 批准号:
    10222689
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Excitation and Inhibition in Neural Circuits of the Visual Cortex
视觉皮层神经回路的兴奋和抑制
  • 批准号:
    8562737
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
New Optical Strategies to Unlock the Neural Basis of Perception
解锁感知神经基础的新光学策略
  • 批准号:
    8572797
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Excitation and Inhibition in Neural Circuits of the Visual Cortex
视觉皮层神经回路的兴奋和抑制
  • 批准号:
    8725167
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于扁颅蝠类群系统解析哺乳动物脑容量适应性减小的演化机制
  • 批准号:
    32330014
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    215 万元
  • 项目类别:
    重点项目
基于供应链视角的动物源性食品中抗微生物药物耐药性传导机制及监管策略研究
  • 批准号:
    72303209
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于基因组数据自动化分析为后生动物类群大规模开发扩增子捕获探针的实现
  • 批准号:
    32370477
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大型野生动物对秦岭山地森林林下植物物种组成和多样性的影响及作用机制
  • 批准号:
    32371605
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
闸坝建设对河口大型底栖动物功能与栖息地演变的影响-以粤西鉴江口为例
  • 批准号:
    42306159
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Dynamic neural coding of spectro-temporal sound features during free movement
自由运动时谱时声音特征的动态神经编码
  • 批准号:
    10656110
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Integrative Analysis of Adaptive Information Processing and Learning-Dependent Circuit Reorganization in the Auditory System
听觉系统中自适应信息处理和学习依赖电路重组的综合分析
  • 批准号:
    10715925
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Dissecting the functional organization of local hippocampal circuits underlying spatial representations
剖析空间表征下局部海马回路的功能组织
  • 批准号:
    10590363
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Epileptogenic Changes in Local Network Structure Following Injury (Project 2)
损伤后局部网络结构的致癫痫变化(项目 2)
  • 批准号:
    10713245
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
Pre-motor neural circuits enable versatile and sequential limb movements
前运动神经回路可实现多功能且连续的肢体运动
  • 批准号:
    10721086
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.39万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了