Odor Memory Traces in the Mouse Olfactory Cortex

小鼠嗅觉皮层的气味记忆痕迹

基本信息

  • 批准号:
    10520053
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.73万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-12-01 至 2024-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary/Abstract Learning and memory are fundamental brain functions, yet their underlying cellular and neural circuit mechanisms remain poorly understood. Odor memories are exceptionally robust in humans and animals, of outstanding importance for survival and reproduction, and highly susceptible to neurodegenerative disorders including Alzheimer Disease. The olfactory (piriform) cortex, where odor perception is thought to first emerge, has long been suggested to encode odor memories. However, the cellular substrates and circuit mechanisms of olfactory learning are unknown. Our long-term goal is to understand the cellular and neural circuit mechanisms of odor perception and memory. The objective of this proposal is to provide a mechanistic cellular/molecular understanding of how odor memories are encoded and expressed. To achieve this objective we have developed activity-based intersectional genetic approaches in mice that allow us to identify and manipulate the activity of piriform neurons that were activated during olfactory learning. Our overall hypothesis is that odors activate sparse, distributed and functionally diverse piriform neurons, whose activity is necessary and sufficient for olfactory learning and memory. Aim 1: To determine how manipulating the activity of odor memory trace cells alters behavior. We will use genetic tagging based on cFos promoter activity (“Fos- tagging”) to visualize and manipulate the activity of piriform neurons that were activated during olfactory learning. Our preliminary data provide strong evidence for the necessity of Fos-tagged piriform ensembles for odor fear memory recall. Aim 2: To determine how learning alters the odor response properties of piriform ensembles. We will perform chronic two-photon imaging of odor-evoked activity in awake, behaving mice, before, during, and after aversive and appetitive olfactory conditioning. We will also selectively analyze the response properties of Fos-tagged piriform neurons that are essential for fear odor memory recall. We will test the hypothesis that olfactory learning selectively enhances the encoding of stimulus detection and discriminability in neurons constituting an olfactory memory trace. Aim 3: To determine the molecular identity and connectivity of olfactory memory trace cells. To drive behaviors, piriform ensembles must convey odor information to downstream target areas. Using our previously identified set of marker genes and single cell transcriptomics we will determine the molecular identities of piriform neurons that are activated during learning, and we will trace their axonal projections. We will test the hypothesis that olfactory learning facilitates functional connectivity of piriform cortex with task-relevant target areas. This project is innovative because is combines state-of-the-art genetic, behavioral, imaging and molecular approaches to identify the cellular and neural circuit substrates for olfactory learning and memory. It is significant because it will have a strong impact on the understanding of the neurobiology of memory loss in Alzheimer Disease patients.
项目概要/摘要 学习和记忆是基本的大脑功能,但它们背后的细胞和神经回路 气味记忆在人类和动物中异常强大,其机制仍知之甚少。 对生存和繁殖非常重要,并且极易患神经退行性疾病 包括阿尔茨海默病。嗅觉(梨状)皮层被认为是气味感知首先出现的地方, 长期以来,人们一直认为编码气味记忆的细胞基质和电路机制。 我们的长期目标是了解细胞和神经回路。 该提案的目的是提供一种机制。 细胞/分子对气味记忆如何编码和表达的理解以实现这一目标。 我们在小鼠身上开发了基于活动的交叉遗传方法,使我们能够识别和 操纵嗅觉学习过程中激活的梨状神经元的活动。 气味激活稀疏、分布且功能多样的梨状神经元,其活动是必要的 目标 1:确定如何操纵嗅觉学习和记忆的活动。 气味记忆追踪细胞会改变行为。我们将使用基于 cFos 启动子活性的基因标记(“Fos-”)。 标记”)来可视化和操纵嗅觉过程中激活的梨状神经元的活动 我们的初步数据为 Fos 标记的梨状体群的必要性提供了有力的证据。 目标 2:确定学习如何改变气味恐惧的反应特性。 我们将对清醒、行为时气味诱发的活动进行慢性双光子成像。 我们还将选择性地分析小鼠在厌恶和食欲嗅觉调节之前、期间和之后的情况。 Fos 标记的梨状神经元的反应特性对于恐惧气味记忆回忆至关重要。 检验嗅觉学习选择性增强刺激检测编码的假设 构成嗅觉记忆痕迹的神经元的可辨别性 目标 3:确定分子。 嗅觉记忆跟踪细胞的身份和连接性为了驱动行为,梨状体群必须。 使用我们之前确定的一组标记基因将气味信息传递到下游目标区域。 单细胞转录组学我们将确定被激活的梨状神经元的分子身份 在学习过程中,我们将追踪他们的轴突投影,我们将检验嗅觉学习的假设。 促进梨状皮层与任务相关目标区域的功能连接该项目是创新的。 因为它结合了最先进的遗传、行为、成像和分子方法来识别 嗅觉学习和记忆的细胞和神经回路基质非常重要,因为它具有嗅觉学习和记忆的功能。 对阿尔茨海默病患者记忆丧失的神经生物学的理解产生了强烈影响。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Molecular characterization of projection neuron subtypes in the mouse olfactory bulb.
小鼠嗅球投射神经元亚型的分子特征。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021-07-22
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Zeppilli, Sara;Ackels, Tobias;Attey, Robin;Klimpert, Nell;Ritola, Kimberly D;Boeing, Stefan;Crombach, Anton;Schaefer, Andreas T;Fleischmann, Alexander
  • 通讯作者:
    Fleischmann, Alexander
A perspective on neuroscience data standardization with Neurodata Without Borders
Neurodata Without Borders 对神经科学数据标准化的看法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023-10-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Andrea Pierr'e;Tuan Pham;Jonah E Pearl;S. R. Datta;Jason T. Ritt;Ale;er Fleischmann;er
  • 通讯作者:
    er
{{ 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 }}

Alexander Fleischmann其他文献

Alexander Fleischmann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('Alexander Fleischmann', 18)}}的其他基金

Gene regulatory network control of olfactory cortex cell type specification
嗅觉皮层细胞类型规范的基因调控网络控制
  • 批准号:
    10656692
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
Odor Memory Traces in the Mouse Olfactory Cortex - Supplement
小鼠嗅觉皮层中的气味记忆痕迹 - 补充
  • 批准号:
    10405361
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
Odor Memory Traces in the Mouse Olfactory Cortex
小鼠嗅觉皮层的气味记忆痕迹
  • 批准号:
    10063985
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
Odor Memory Traces in the Mouse Olfactory Cortex
小鼠嗅觉皮层的气味记忆痕迹
  • 批准号:
    10307522
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于神经退行性疾病前瞻性队列的新烟碱类杀虫剂暴露对阿尔茨海默病的影响及作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于miRNA介导ceRNA网络调控作用的防治阿尔茨海默病及认知障碍相关疾病药物的发现研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
LMTK1调控核内体转运介导阿尔茨海默病神经元Reserve机制研究
  • 批准号:
    81903703
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MBP酶切L1CAM介导的线粒体自噬在阿尔茨海默病中的作用和机制
  • 批准号:
    81901296
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于自组装多肽纳米探针检测蛋白标志物用于阿尔茨海默病精准诊断的研究
  • 批准号:
    31900984
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Uncovering Mechanisms of Racial Inequalities in ADRD: Psychosocial Risk and Resilience Factors for White Matter Integrity
揭示 ADRD 中种族不平等的机制:心理社会风险和白质完整性的弹性因素
  • 批准号:
    10676358
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
Individual Predoctoral Fellowship
个人博士前奖学金
  • 批准号:
    10752036
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
  • 批准号:
    10749539
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
The Influence of Lifetime Occupational Experience on Cognitive Trajectories Among Mexican Older Adults
终生职业经历对墨西哥老年人认知轨迹的影响
  • 批准号:
    10748606
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
Small Molecule Degraders of Tryptophan 2,3-Dioxygenase Enzyme (TDO) as Novel Treatments for Neurodegenerative Disease
色氨酸 2,3-双加氧酶 (TDO) 的小分子降解剂作为神经退行性疾病的新疗法
  • 批准号:
    10752555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.73万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了