Striatal Regulation of Cortical Acetylcholine Release
纹状体对皮质乙酰胆碱释放的调节
基本信息
- 批准号:10549320
- 负责人:
- 金额:$ 22.77万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-01-12 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AcetylcholineAddressAffectAnatomyAreaAttentionBackBasal GangliaBehaviorBehavioralBrainBrain DiseasesCell NucleusCholine O-AcetyltransferaseCognitiveCorpus striatum structureDataDiseaseDisinhibitionDissectionDorsalDrug AddictionFiberGlobus PallidusHumanImageImpairmentKnowledgeLinkMeasuresMental disordersModelingModernizationMotor CortexMusNeuronsObsessive-Compulsive DisorderOpsinOutcomeOutputPathway interactionsPhotometryPhysiologyPreparationRegulationReversal LearningRewardsRodentRoleSchizophreniaShort-Term MemorySliceStimulusSubstantia nigra structureSystemTestingThalamic structurebasal forebrainbehavior measurementcholinergiccholinergic neuroncognitive processexperimental studyflexibilityfrontal lobeinsightnonhuman primateoptogeneticsresponsesegregationsensortool
项目摘要
The basal ganglia regulate cortical function via cortico-striatal-thalamo-cortical loops. Two functionally
opposing pathways the direct and indirect pathway either activate or inhibit thalamo-cortical circuits via the
basal ganglia output nuclei, the globus pallidus and the substantia nigra. Recent slice physiology experiments,
however, suggest an additional more direct link by which the striatum regulates cortical activity. In slices both
direct and indirect pathway neurons of the dorsal striatum inhibit cholinergic neurons that project to frontal
cortical areas. One area that receives inputs from striatal-inhibited cholinergic neurons is the orbitofrontal
cortex (OFC). The OFC supports reversal learning a measure of behavioral flexibility that is affected in several
mental disorders including obsessive-compulsive disorder, schizophrenia and drug addiction. Strikingly, not
much is known about the regulation of the OFC by cholinergic neurons, whether cholinergic projections to the
OFC modulate reversal learning and whether cholinergic projections to the OFC are regulated by the striatum
during behavior. This explorative R21 application is a first step to address these gaps in knowledge. We will
use the mouse and the modern circuit dissection tools available to the mouse to test the overarching
hypothesis that direct and indirect pathways regulate reversal learning via inhibition of OFC-projecting
cholinergic neurons. To address this hypothesis we propose the following two aims:
Aim 1: To determine whether cholinergic neurons projecting to the OFC support reversal learning
In aim 1.1 we will use Ca2+ imaging to measure the activity of OFC-projecting cholinergic neurons. In aim 1.2
we will inhibit OFC-projecting cholinergic neurons and determine how this affects cortical acetylcholine release
and reversal learning.
Aim 2: To determine whether the striatum regulates reversal learning via the cholinergic system
In aim 1.2 and aim 1.2 we will inhibit indirect or direct pathway neurons during reversal learning to determine
how this affects cortical acetylcholine release and reversal learning.
Understanding the role of the basal ganglia in regulating OFC function and reversal learning will have
important implications for brain disorders with abnormalities in cortico-striatal circuitry and impaired reversal
learning including schizophrenia, obsessive-compulsive disorder and drug addiction.
基底神经节通过皮质-纹状体-丘脑-皮质环调节皮质功能。功能上有两个
相反的途径,直接和间接途径通过激活或抑制丘脑皮质回路
基底神经节输出核、苍白球和黑质。最近的切片生理学实验,
然而,提出了纹状体调节皮质活动的另一个更直接的联系。在切片中
背侧纹状体的直接和间接通路神经元抑制投射到额叶的胆碱能神经元
皮质区域。接收来自纹状体抑制的胆碱能神经元的输入的一个区域是眶额叶
皮质(OFC)。 OFC 支持逆向学习,这是一种行为灵活性的衡量标准,受到多种因素的影响
精神障碍包括强迫症、精神分裂症和毒瘾。引人注目的是,不是
人们对胆碱能神经元对 OFC 的调节了解很多,无论胆碱能投射到
OFC 调节逆转学习以及向 OFC 的胆碱能投射是否受纹状体调节
行为过程中。这个探索性的 R21 应用程序是解决这些知识差距的第一步。我们将
使用鼠标和鼠标可用的现代电路剖析工具来测试总体
假设直接和间接途径通过抑制 OFC 投射来调节逆转学习
胆碱能神经元。为了解决这个假设,我们提出以下两个目标:
目标 1:确定投射到 OFC 的胆碱能神经元是否支持逆转学习
在目标 1.1 中,我们将使用 Ca2+ 成像来测量 OFC 投射胆碱能神经元的活动。目标 1.2
我们将抑制 OFC 投射的胆碱能神经元,并确定这如何影响皮质乙酰胆碱的释放
以及逆向学习。
目标 2:确定纹状体是否通过胆碱能系统调节逆转学习
在目标 1.2 和目标 1.2 中,我们将在逆转学习期间抑制间接或直接通路神经元,以确定
这如何影响皮质乙酰胆碱的释放和逆转学习。
了解基底神经节在调节 OFC 功能和逆转学习中的作用将有助于
对皮质纹状体回路异常和逆转受损的脑部疾病具有重要意义
学习包括精神分裂症、强迫症和毒瘾。
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 }}
Christoph Kellendonk其他文献
Christoph Kellendonk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('Christoph Kellendonk', 18)}}的其他基金
Thalamo-prefrontal circuit maturation during adolescence
丘脑-前额叶回路在青春期成熟
- 批准号:
10585031 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Thalamo-Prefrontal Circuit Maturation During Adolescence
青春期丘脑-前额叶回路的成熟
- 批准号:
10818866 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Striatal Regulation of Cortical Acetylcholine Release
纹状体对皮质乙酰胆碱释放的调节
- 批准号:
10372475 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Co-Regulation of Striatal Dopamine and Acetylcholine During Flexible Learning
灵活学习期间纹状体多巴胺和乙酰胆碱的共同调节
- 批准号:
10296417 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Co-Regulation of Striatal Dopamine and Acetylcholine During Flexible Learning
灵活学习过程中纹状体多巴胺和乙酰胆碱的共同调节
- 批准号:
10641779 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Co-Regulation of Striatal Dopamine and Acetylcholine During Flexible Learning
灵活学习过程中纹状体多巴胺和乙酰胆碱的共同调节
- 批准号:
10453579 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
An adolescent sensitive period for thalamo-prefrontal circuit maturation
青少年丘脑-前额叶回路成熟的敏感期
- 批准号:
10064112 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Functionally selective D2Rs, striatal circuit function and motivation
功能选择性 D2R、纹状体回路功能和动机
- 批准号:
9914328 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Medium Spiny Neuron Excitability and Motivation
中等多棘神经元的兴奋性和动机
- 批准号:
8732903 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Medium Spiny Neuron Excitability and Motivation
中等多棘神经元的兴奋性和动机
- 批准号:
8444494 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
相似国自然基金
时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
- 批准号:61906126
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
- 批准号:41901325
- 批准年份:2019
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
- 批准号:61802133
- 批准年份:2018
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
- 批准号:61802432
- 批准年份:2018
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
- 批准号:61872252
- 批准年份:2018
- 资助金额:64.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
The effect of aging on neurotransmitters and motor performance in a primate model
衰老对灵长类动物模型中神经递质和运动表现的影响
- 批准号:
10573386 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Neural mechanisms of ASH1L in autism spectrum disorder
ASH1L 在自闭症谱系障碍中的神经机制
- 批准号:
10725205 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
The impact of a neonicotinoid pesticide on neural functions underlying learning and memory
新烟碱类农药对学习和记忆神经功能的影响
- 批准号:
10646631 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Peptibodies As Novel Therapies in Atrial Fibrillation
肽体作为心房颤动的新疗法
- 批准号:
10598711 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别:
Optogenetic and chemogenetic regulation of uterine vascular function
子宫血管功能的光遗传学和化学遗传学调控
- 批准号:
10785667 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.77万 - 项目类别: