The Ionic Basis of Spatial Codes in Medial Entorhinal Cortex

内侧内嗅皮层空间编码的离子基础

基本信息

  • 批准号:
    9321962
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 39.35万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-09-25 至 2020-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): Throughout the nervous system, neural inputs and outputs are shaped, tuned and integrated by highly diversified sets of ion channels. Remarkably, how ion channels compose the algorithms of neural codes and how these codes translate into behavior remain central mysteries of neural processing. Here, we aim to determine how ion channels control the neural representation of external space, a representation essential to spatial memory and navigation, and impacted by neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and depression. The neural basis for the representation of space depends, in part, on neural circuits in the medial entorhinal cortex, which translate the external environment into an internal map of space. Medial entorhinal grid cells provide the neural metric of this map, encoding distance traveled as a periodic pattern of firing activity that tiles the entire environment. My previous work explicitly demonstrated that spatially selective medial entorhinal neurons use ion channel kinetics for spatial scaling, giving my lab unprecedented access to a system ideal for studying the connections between ion channel substrates, coding and behavior. Here, we propose to combine in vivo electrophysiology with region specific gene manipulations to delete the set of ion channels that, when lost, modify medial entorhinal grid cell spatial representations. Our data is interpreted in the context of multiple computational models, which use different single-cell properties to generate grid coding properties. Subsequent behavioral paradigms will test the effects ion channel manipulations have on spatial memory and navigation. These studies will provide important insights into the molecular underpinnings of neural codes and computations in a high-order cortical region and elucidate how these computational codes impact the cognitive processes of spatial memory and self-localization.
 描述(由适用提供):通过神经系统,神经发射和输出由高度多样化的离子通道组成,调整和整合。值得注意的是,离子通道如何构成神经元代码的算法以及这些代码如何转化为行为仍然是神经元处理的核心奥秘。在这里,我们旨在确定离子通道如何控制外部空间的神经元表示,这是空间记忆和导航必不可少的代表,并受到神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏病和抑郁症)的影响。空间表示的神经元基础部分取决于内侧内嗅皮层中的神经信号,将外部环境转化为内部空间图。培养基网格细胞提供了该地图的神经计量学,编码距离的距离是发射活动的周期性模式 瓷砖整个环境。我以前的工作明确表明,空间选择性培养基内嗅神经元使用离子通道动力学进行空间缩放,这使我的实验室前所未有地访问系统,非常适合研究离子通道基板,编码和行为之间连接的系统。在这里,我们建议将体内电生理学与区域特定基因操作相结合,以删除一组离子通道,这些离子通道会在丢失时会改变培养基内嗅网格细胞的空间表示。我们的数据是在多个计算模型的上下文中解释的,这些计算模型使用不同的单细胞属性来生成网格编码属性。随后的行为范式将测试离子通道操纵对空间内存和导航的影响。这些研究将为高阶皮质区域中神经代码和计算的分子基础提供重要的见解,并阐明这些计算代码如何影响空间记忆和自定位的认知过程。

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)

暂无数据

数据更新时间:2024-06-01

Lisa Giocomo的其他基金

The Dynamics of Neural Representations for Distinct Spatial Contexts and Memory Episodes
不同空间背景和记忆片段的神经表征的动力学
  • 批准号:
    10620709
    10620709
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
The Dynamics of Neural Representations for Distinct Spatial Contexts and Memory Episodes
不同空间背景和记忆片段的神经表征的动力学
  • 批准号:
    10435250
    10435250
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Mesh electronics for understanding space encoding in the amphibian brain
用于理解两栖动物大脑空间编码的网状电子器件
  • 批准号:
    10446284
    10446284
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Research Project 4 - Internal state dynamics of navigation and memory
研究项目4 - 导航和记忆的内部状态动力学
  • 批准号:
    10687148
    10687148
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Research Project 4 - Internal state dynamics of navigation and memory
研究项目4 - 导航和记忆的内部状态动力学
  • 批准号:
    10490244
    10490244
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Research Project 4 - Internal state dynamics of navigation and memory
研究项目4 - 导航和记忆的内部状态动力学
  • 批准号:
    10047735
    10047735
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Project 2
项目2
  • 批准号:
    9358982
    9358982
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Brain-wide circuits for drug-induced changes to cognition
药物引起的认知变化的全脑回路
  • 批准号:
    10494006
    10494006
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Spatial Codes Across the Medial Entorhinal Cortex for Memory and Navigation
内侧内嗅皮层用于记忆和导航的空间代码
  • 批准号:
    10120754
    10120754
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:

相似国自然基金

分布式非凸非光滑优化问题的凸松弛及高低阶加速算法研究
  • 批准号:
    12371308
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
资源受限下集成学习算法设计与硬件实现研究
  • 批准号:
    62372198
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于物理信息神经网络的电磁场快速算法研究
  • 批准号:
    52377005
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
考虑桩-土-水耦合效应的饱和砂土变形与流动问题的SPH模型与高效算法研究
  • 批准号:
    12302257
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向高维不平衡数据的分类集成算法研究
  • 批准号:
    62306119
  • 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

Traumatic Brain Injury Anti-Seizure Prophylaxis in the Medicare Program
医疗保险计划中的创伤性脑损伤抗癫痫预防
  • 批准号:
    10715238
    10715238
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Quantitative imaging of choroid plexus function and neurofluid circulation in Alzheimer's Disease Related Dementia
阿尔茨海默病相关痴呆症脉络丛功能和神经液循环的定量成像
  • 批准号:
    10718346
    10718346
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
The predicative values of vascular and metabolic disorders for risk of incident mild cognitive impairment and dementia
血管和代谢紊乱对发生轻度认知障碍和痴呆风险的预测价值
  • 批准号:
    10661996
    10661996
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
3D force sensing insoles for wearable, AI empowered, high-fidelity gait monitoring
3D 力传感鞋垫,用于可穿戴、人工智能支持的高保真步态监控
  • 批准号:
    10688715
    10688715
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别:
A Multi-Modal Wearable Sensor for Early Detection of Cognitive Decline and Remote Monitoring of Cognitive-Motor Decline Over Time
一种多模态可穿戴传感器,用于早期检测认知衰退并远程监控认知运动随时间的衰退
  • 批准号:
    10765991
    10765991
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
    $ 39.35万
  • 项目类别: