Astrocytic regulation of neuronal synchronization

星形胶质细胞对神经元同步的调节

基本信息

  • 批准号:
    8608511
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 20万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-02-01 至 2015-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Astrocytic regulation of neuronal synchronization. The function that astrocytic glia play is poorly understood, and their traditional role, as supportive of neurons, captures only a small part of many functional outputs that astrocytes may have. Recent research on astrocytes has revealed important effects on synaptic transmission, but their role in the circuit as a whole has been less studied, partly due to lack of circuit-level assays of the interaction between astrocytes and neurons. Using two-photon imaging, we have recently discovered that, in neocortical brain slices, stimulation of a single astrocyte can lead t widespread neuronal synchronization, in the form of UP states. Conversely, blocking astrocytic signaling by the injection of BAPTA into individual astrocytes can reduce the number of spontaneous neuronal UP states. We propose to test in a series of direct experiments if astrocytes regulate UP states in vivo. We have developed new two-photon and genetic techniques that enable us to image and manipulate the activity of astrocytes in vivo and examine how it relates to neuronal UP states. Our central hypothesis is that the activity of astrocytes precedes, and is causally related, to the occurrence of UP states. Specifically, in a first aim we will perform fast two-photon calcium imaging, with SLMs, of neuronal and astrocytic activity during UP states in Brainbow mice where astrocytic territories are labeled, and examine whether there are spatio- temporal correlations between the activity of astrocytes and neurons. In a second aim we will optically stimulate astrocytes, using two-photon uncaging of RuBi- glutamate, IP3 or ChR2 photoactivation, and test whether this increases or alters spontaneous UP states. Our proposed work could establish a causal link between astrocytic function and neuronal synchronization in vivo, thus providing a novel circuit-level functional role for astrocytes. UP states are thought to underlie slow-wave sleep and "resting state" fMRI signals, so our research could directly involve astrocytes in the circuit mechanisms of those global brain states. Our group has a unique combination of optical and circuit neuroscience skills and this research could introduce novel approaches into the study of astroglia.
描述(由申请人提供):神经元同步的星形细胞调节。 星形胶质胶质发挥的功能知之甚少,其传统作用是对神经元的支持,仅捕获了星形胶质细胞可能具有的许多功能输出的一小部分。关于星形胶质细胞的最新研究揭示了对突触传播的重要影响,但是它们在整个电路中的作用较少,部分原因是由于缺乏电路级别 星形胶质细胞与神经元之间相互作用的测定。 使用两光子成像,我们最近发现,在新皮层脑切片中,刺激单个星形胶质细胞可以以UP状态的形式引导T型神经元同步。相反,通过向单个星形胶质细胞注入BAPTA来阻断星形细胞信号传导可以减少自发性神经元向上状态的数量。 如果星形胶质细胞在体内调节状态,我们建议在一系列直接实验中进行测试。我们已经开发了新的两光子和遗传技术,使我们能够在体内形象和操纵星形胶质细胞的活性,并检查其与神经元如何相关的状态。我们的中心假设是,星形胶质细胞的活性与UP状态的发生之前相关,并且因果关系。 具体而言,在第一个目的中,我们将使用SLM进行快速的两光子钙成像,并在标记星形胶质细胞区域的Brainbow小鼠中使用神经元和星形胶质细胞活性进行神经元和星形胶质细胞活性,并检查星形胶质细胞和神经元的活性之间是否存在时空相关性。在第二个目的中,我们将使用Rubi-谷氨酸,IP3或CHR2光活化的两光子渗透刺激星形胶质细胞,并测试这是否增加还是改变自发状态。 我们提出的工作可以在体内建立星形细胞功能与神经元同步之间建立因果关系,从而为星形胶质细胞提供了新型的电路级功能作用。 UP州被认为是慢波睡眠和“静止状态” fMRI信号的基础,因此我们的研究可能直接涉及星形胶质细胞,这是这些全球大脑状态的电路机制。 我们的小组具有光学和电路神经科学技能的独特组合,这项研究可以将新颖的方法引入星形胶质细胞研究中。

项目成果

期刊论文数量(1)
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 }}

RAFAEL YUSTE其他文献

RAFAEL YUSTE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('RAFAEL YUSTE', 18)}}的其他基金

Novel caged Dopamine compounds
新型笼状多巴胺化合物
  • 批准号:
    8489448
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Functional connectomics of the neocortical microcircuit
新皮质微电路的功能连接组学
  • 批准号:
    8917238
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Two-photon optical control of astrocytic function
星形胶质细胞功能的双光子光学控制
  • 批准号:
    9312312
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Functional connectomics of the neocortical microcircuit
新皮质微电路的功能连接组学
  • 批准号:
    8563646
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Two-photon optical control of astrocytic function
星形胶质细胞功能的双光子光学控制
  • 批准号:
    8741989
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Two-photon optical control of astrocytic function
星形胶质细胞功能的双光子光学控制
  • 批准号:
    8913789
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Novel caged Dopamine compounds
新型笼状多巴胺化合物
  • 批准号:
    8652504
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Astrocytic regulation of neuronal synchronization
星形胶质细胞对神经元同步的调节
  • 批准号:
    8355633
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Functional connectomics of the neocortical microcircuit
新皮质微电路的功能连接组学
  • 批准号:
    8740484
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Two-photon optical control of astrocytic function
星形胶质细胞功能的双光子光学控制
  • 批准号:
    8557604
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:

相似国自然基金

PRDX6-PLIN4通路调控星形胶质细胞脂代谢异常在抑郁症发生中的作用研究
  • 批准号:
    82301707
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
轴突CD82调控星形胶质细胞TGF-β2/Smads信号通路改善青光眼视盘结构重塑的作用及机制探究
  • 批准号:
    82301200
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
缺血性脑卒中后NDRG2通过STING/IFNβ信号轴抑制星形胶质细胞A1型极化的作用和机制研究
  • 批准号:
    82301548
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
星形胶质细胞糖代谢重编程介导Lactoferrin基因缺失引发的早期生长迟缓和认知障碍
  • 批准号:
    32371037
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
放射后早期神经元-星形胶质细胞脂肪酸代谢耦联对正常脑组织免疫微环境的重塑及其机制研究
  • 批准号:
    82373516
  • 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

Neural Circuits, Kinetics and Energetics HTS of Human iPSC-Neurons, -Microglia, and -Astrocytes: AI-Enabled Platform for Target ID, and Drug Discovery and Toxicity (e.g., Cancer Chemo & HIV ARTs)
人类 iPSC 神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的神经回路、动力学和能量 HTS:用于目标 ID、药物发现和毒性(例如癌症化疗)的 AI 平台
  • 批准号:
    10707866
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Extracellular Potassium and Astrocytic Kir4.1 Modulate Interneuron Activity in the Cerebral Cortex
细胞外钾和星形胶质细胞 Kir4.1 调节大脑皮层的中间神经元活动
  • 批准号:
    10784058
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Extracellular potassium and astrocytic Kir4.1 modulate interneuron activity in the cerebral cortex
细胞外钾和星形细胞 Kir4.1 调节大脑皮层的中间神经元活动
  • 批准号:
    10621245
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Intranasal LIF to improve neurological recovery from perinatal hypoxia-ischema
鼻内 LIF 可改善围产期缺氧缺血的神经功能恢复
  • 批准号:
    10350660
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Intranasal LIF to improve neurological recovery from perinatal hypoxia-ischema
鼻内 LIF 可改善围产期缺氧缺血的神经功能恢复
  • 批准号:
    9980145
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了