Technology for functional study of cells and circuits in large postmortem brains ex vivo

离体大型死后大脑细胞和电路功能研究技术

基本信息

  • 批准号:
    9928247
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15.56万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-08-01 至 2021-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY The mammalian brain is arguably the most complex biological structure. Investigating cellular functions and mapping neural connections in the brain are critical tasks to better understand the brain in health and disease. This is particularly challenging in vivo due to the inherent limitations in experimental latitude and simultaneous access to multiple brain regions within the same animal. These shortcomings hinder multimodal interrogation of multi-synaptic circuits and mesoscale connectomics. Of particular importance, these experimental inadequacies grow in proportion to the complexity of the brain and cranial anatomy, impeding translation to larger mammals. This grant addresses these tasks by optimizing and validating a first-in-class neurotechnology called BrainEx for the restoration of molecular and cellular functions of the postmortem large mammalian brain under ex vivo, normothermic conditions. We specifically propose to continue optimizing BrainEx in porcine brains, while validating the efficacy of the BrainEx system as a new experimental platform for electrophysiological, connectomic, and imaging studies in the fully isolated, intact, and functional large mammalian brain. There are four major distinguishing aspects of this application: (1) implementation of novel approaches developed to restore cerebral macro- and microcirculation and extend cellular viability of the postmortem brain under normothermic conditions such that researchers can (2) simultaneously trace connections and characterize cellular function and morphology by chemical and vector-based techniques across myriad brain regions, including areas inaccessible to in vivo surgical approaches; (3) investigate multisynaptic long-range circuitry and cortical network electrical activity; and (4) perform functional PET and CT imaging studies in the ex vivo large mammalian brain. This methodology represents a new tool for more thorough investigation of the structure and function of complex circuits and the cells within them. Wide distribution of this technology will grant investigators experimental advantages across species not afforded by tissue culture or in vivo approaches.
项目概要 哺乳动物的大脑可以说是最复杂的生物结构。研究细胞功能和 绘制大脑中的神经连接是更好地了解健康和疾病状态下的大脑的关键任务。 由于实验范围和同步的固有限制,这在体内尤其具有挑战性。 访问同一动物的多个大脑区域。这些缺点阻碍了多模式审讯 多突触回路和中尺度连接组学。特别重要的是,这些实验的不足之处 其生长与大脑和颅骨解剖结构的复杂性成正比,阻碍了向大型哺乳动物的转化。 这笔赠款通过优化和验证名为 BrainEx 的一流神经技术来解决这些任务 在离体条件下恢复死后大型哺乳动物大脑的分子和细胞功能, 常温条件。我们特别建议继续优化猪脑中的 BrainEx,同时 验证 BrainEx 系统作为电生理学新实验平台的功效, 对完全分离、完整且有功能的大型哺乳动物大脑进行连接组学和成像研究。有 该应用程序的四个主要区别方面:(1)实施开发的新方法 恢复大脑宏观和微循环,并延长死后大脑的细胞活力 常温条件下,研究人员可以 (2) 同时追踪连接并表征 通过基于化学和载体的技术跨越无数大脑区域的细胞功能和形态, 包括体内手术无法到达的区域; (3) 研究多突触远程电路和 皮质网络电活动; (4) 在离体大样本中进行功能性 PET 和 CT 成像研究 哺乳动物的大脑。该方法代表了一种新工具,可以更彻底地研究结构和 复杂电路及其内部细胞的功能。这项技术的广泛分布将为研究人员提供帮助 组织培养或体内方法无法提供跨物种的实验优势。

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 }}

NENAD SESTAN其他文献

NENAD SESTAN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('NENAD SESTAN', 18)}}的其他基金

Identification of Genetic and Molecular Bases of Derived Phenotypes in Primate Brain Development
灵长类动物大脑发育中衍生表型的遗传和分子基础的鉴定
  • 批准号:
    10841947
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
1/2 Identification and Validation of Expression Quantitative Trait Loci (eQTLs) in discrete cell types across human brain development
1/2 人脑发育过程中离散细胞类型表达数量性状位点 (eQTL) 的识别和验证
  • 批准号:
    10335113
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
1/2 Identification and Validation of Expression Quantitative Trait Loci (eQTLs) in discrete cell types across human brain development
1/2 人脑发育过程中离散细胞类型表达数量性状位点 (eQTL) 的识别和验证
  • 批准号:
    10543826
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
1/2 Identification and Validation of Expression Quantitative Trait Loci (eQTLs) in discrete cell types across human brain development
1/2 人脑发育过程中离散细胞类型表达数量性状位点 (eQTL) 的识别和验证
  • 批准号:
    9948364
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Identification of Genetic and Molecular Bases of Derived Phenotypes in Primate Brain Development
灵长类动物大脑发育中衍生表型的遗传和分子基础的鉴定
  • 批准号:
    10256054
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Developmental cell census of human and non-human primate brain
人类和非人类灵长类动物大脑的发育细胞普查
  • 批准号:
    10266105
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Identification of Genetic and Molecular Bases of Derived Phenotypes in Primate Brain Development
灵长类动物大脑发育中衍生表型的遗传和分子基础的鉴定
  • 批准号:
    10437866
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Developmental cell census of human and non-human primate brain
人类和非人类灵长类动物大脑的发育细胞普查
  • 批准号:
    10088878
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
1/2 Cell Type and Region-Specific Regulatory Networks in Human Brain Development and Disorders
人脑发育和疾病中的 1/2 细胞类型和区域特异性调节网络
  • 批准号:
    10377340
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
1/2 Cell Type and Region-Specific Regulatory Networks in Human Brain Development and Disorders
人脑发育和疾病中的 1/2 细胞类型和区域特异性调节网络
  • 批准号:
    9896867
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:

相似国自然基金

随机阻尼波动方程的高效保结构算法研究
  • 批准号:
    12301518
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大规模黎曼流形稀疏优化算法及应用
  • 批准号:
    12371306
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于任意精度计算架构的量子信息处理算法硬件加速技术研究
  • 批准号:
    62304037
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
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
基于物理信息神经网络的雷达回波资料反演蒸发波导算法研究
  • 批准号:
    42305048
  • 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

Development of a regional anesthesia guidance system to increase patient access to opioid-sparing analgesia for hip fracture pain
开发区域麻醉引导系统,以增加患者获得髋部骨折疼痛的阿片类药物保留镇痛的机会
  • 批准号:
    10759550
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Dynamic embedding time series models in functional brain imaging
功能性脑成像中的动态嵌入时间序列模型
  • 批准号:
    10711521
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Computer-Aided Triage of Body CT Scans with Deep Learning
利用深度学习对身体 CT 扫描进行计算机辅助分类
  • 批准号:
    10585553
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Project 3: Intraarticular Mineralization
项目3:关节内矿化
  • 批准号:
    10555688
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
Wearable elastography for ambulatory monitoring of tissue mechanics
用于组织力学动态监测的可穿戴弹性成像
  • 批准号:
    10726529
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.56万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了