Anatomical and functional characterization of the role of projection-specific populations of corticospinal neurons in motor control

皮质脊髓神经元投射特异性群在运动控制中作用的解剖学和功能表征

基本信息

  • 批准号:
    9983206
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40.97万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-09-25 至 2022-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Abstract Motor cortex (M1) plays a crucial role in the control of voluntary movement but the neuronal mechanisms by which this region converges on downstream circuits remain obscure. To better understand how activity in M1 is translated into context-appropriate behaviors, we propose to characterize the role of specific cortical projection subtypes as defined by their spinal interneuron targets. A growing body of electrophysiological and behavioral evidence suggests that interneuron subsets in the spinal cord represent functional units that, when recruited, play a role in imposing a task-appropriate pattern of muscle activation. An example of this is seen in the alternating activity of opposing flexor and extensor muscles, which is in part regulated by defined spinal circuits. These circuits can be over-ridden to achieve simultaneous antagonist muscle coactivation. Two inhibitory spinal interneuron (IN) populations, presynaptic GABAergic (GABApre) and reciprocal inhibitory GABA/glycineric (Ia) neurons, play a role in this transition, undergoing activation or suppression of their activity, respectively. Using a recently developed CVS-N2C based rabies tracing strategy combined with genetic access to specific cardinal interneuron populations, we have identified that both classes receive direct corticospinal neuron (CSN) inputs. Moreover, this input has been suggested to play a role in the task-appropriate switching from alternating activation to co-activation of flexor-extensor muscle pairs. In order to investigate the nature of this role, we have developed a motor behavioral task in, which mice are trained to either alternate or co-contract opposing forelimb muscles in response to a visual cue. For the first time, we can now simultaneously monitor and manipulate the activity of defined subsets of CSNs during a motor-cortically dependent behavior.
抽象的 运动皮层(M1)在自愿运动的控制中起着至关重要的作用 该区域在下游电路上汇聚仍然晦涩。更好地了解M1的活动是如何 转化为适合上下文的行为,我们建议表征特定皮质投影的作用 亚型由其脊柱间神经元靶标所定义。越来越多的电生理和行为体系 有证据表明,脊髓中的间神经元子集代表功能单位,当招募时, 在强加适合任务的肌肉激活模式中发挥作用。一个例子在 相反的屈肌和伸肌的交替活性,部分由定义的脊柱回路调节。 这些电路可以过度缠绕以实现同时拮抗肌肉共激活。两个抑制性脊柱 中神经元(IN)种群,突触前GABA能(Gabapre)和相互抑制性GABA/糖苷(IA) 神经元在这种过渡中发挥作用,分别受到激活或抑制其活性。使用 最近开发的基于CVS-N2C的狂犬病追踪策略,结合了对特定基数的遗传获取 神经元人群,我们已经确定这两个类都接收直接的皮质脊髓神经元(CSN)输入。 此外,已建议该输入在适当的交替转换中发挥作用 激活屈肌肌肉对共激活。为了调查这一角色的性质,我们有 开发了一项运动行为任务,对小鼠进行了培训以替代或共同合同的前肢 肌肉响应视觉提示。现在,我们第一次可以同时监视和操纵 在运动依赖性行为过程中,CSN的定义子集的活性。

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 }}

Thomas M. Jessell其他文献

Polarity and patterning in the neural tube: the origin and function of the floor plate.
神经管的极性和模式:底板的起源和功能。
  • DOI:
    10.1002/9780470513798.ch15
  • 发表时间:
    1989
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Thomas M. Jessell;P. Bovolenta;M. Placzek;Marc Tessier;Jane Dodd
  • 通讯作者:
    Jane Dodd
Carbohydrate recognition in neuronal development: structure and expression of surface oligosaccharides and beta-galactoside-binding lectins.
神经元发育中的碳水化合物识别:表面寡糖和β-半乳糖苷结合凝集素的结构和表达。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1989
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mary A. Hynes;Linda B. Buck;M. Gitt;Samuel H. Barondes;J. Dodd;Thomas M. Jessell
  • 通讯作者:
    Thomas M. Jessell
Lim1 is required in both primitive streak-derived tissues and visceral endoderm for head formation in the mouse.
Lim1 在小鼠头部形成的原条衍生组织和内脏内胚层中都是必需的。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1999
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    W. Shawlot;M. Wakamiya;K. Kwan;Artur Kania;Thomas M. Jessell;Richard R. Behringer
  • 通讯作者:
    Richard R. Behringer
Midline cells and the organization of the vertebrate neuraxis.
中线细胞和脊椎动物神经轴的组织。
Isolation of the cDNA and chromosomal localization of the gene (TAX1) encoding the human axonal glycoprotein TAG-1.
编码人轴突糖蛋白 TAG-1 的基因 (TAX1) 的 cDNA 分离和染色体定位。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1993
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    P. Tsiotra;Domna Karagogeos;K. Theodorakis;Theologos M. Michaelidis;William S. Modi;Andrew J.W. Furley;Thomas M. Jessell;Joseph Papamatheakis
  • 通讯作者:
    Joseph Papamatheakis

Thomas M. Jessell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('Thomas M. Jessell', 18)}}的其他基金

Anatomical and functional characterization of the role of projection-specific populations of corticospinal neurons in motor control
皮质脊髓神经元投射特异性群在运动控制中作用的解剖学和功能表征
  • 批准号:
    10224731
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Neurotrophin 3 and regulation of proprioceptor subtype identity and connectivity
神经营养素 3 与本体感受器亚型身份和连接性的调节
  • 批准号:
    8934213
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Neurotrophin 3 and regulation of proprioceptor subtype identity and connectivity
神经营养素 3 与本体感受器亚型身份和连接性的调节
  • 批准号:
    8806750
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Cadherin-Catenin Based Recognition in Sensory-Motor Connectivity
感觉运动连接中基于钙粘蛋白-连环蛋白的识别
  • 批准号:
    8630338
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Cadherin-Catenin Based Recognition in Sensory-Motor Connectivity
感觉运动连接中基于钙粘蛋白-连环蛋白的识别
  • 批准号:
    8881346
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Cadherin-Catenin Based Recognition in Sensory-Motor Connectivity
感觉运动连接中基于钙粘蛋白-连环蛋白的识别
  • 批准号:
    8729031
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
CELL INTERACTIONS IN MOTOR NEURON DIFFERENTIATION
运动神经元分化中的细胞相互作用
  • 批准号:
    6989621
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
CELL INTERACTIONS IN MOTOR NEURON DIFFERENTIATION
运动神经元分化中的细胞相互作用
  • 批准号:
    6613897
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
CELL INTERACTIONS IN MOTOR NEURON DIFFERENTIATION
运动神经元分化中的细胞相互作用
  • 批准号:
    6480411
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
TGF-BETA FAMILY ROLE IN PATTERNING IN VERTEBRATE CNS
TGF-β 家族在脊椎动物 CNS 模式中的作用
  • 批准号:
    6565240
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:

相似国自然基金

儿童脊柱区腧穴针刺安全性的发育解剖学及三维数字化研究
  • 批准号:
    82360892
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于次生乳管网络结构发育比较解剖学和转录组学的橡胶树产胶机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
亚热带典型阔叶树种径向生长的解剖学特征及其碳分配调控机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于垂体腺瘤海绵窦侵袭模式的相关膜性解剖学及影像学研究
  • 批准号:
    82201271
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
亚热带典型阔叶树种径向生长的解剖学特征及其碳分配调控机制
  • 批准号:
    32201547
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

p16INK4a+ fibroblasts regulate epithelial regeneration after injury in lung alveoli through the SASP
p16INK4a成纤维细胞通过SASP调节肺泡损伤后的上皮再生
  • 批准号:
    10643269
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Unlocking whole brain, layer-specific functional connectivity with 3D VAPER fMRI
通过 3D VAPER fMRI 解锁全脑、特定层的功能连接
  • 批准号:
    10643636
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Project 2: Ex Vivo Modeling and Analysis of Gastric Precancerous Lesions
项目2:胃癌前病变的离体建模与分析
  • 批准号:
    10715763
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Brain Wide Anesthetic-Active Neuronal Network
全脑麻醉活性神经元网络
  • 批准号:
    10712033
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
Effect of chronic ethanol exposure on synaptic organization in the rostromedial tegmental nucleus
慢性乙醇暴露对吻内侧被盖核突触组织的影响
  • 批准号:
    10809364
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.97万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了