Project 4: Linking neural, hemodynamic, and multiscale cerebrospinal fluid flow measures in humans
项目 4:将人体神经、血流动力学和多尺度脑脊液流量测量联系起来
基本信息
- 批准号:10673167
- 负责人:
- 金额:$ 52.94万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-08-01 至 2027-07-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcetylcholineAnteriorArousalAutomobile DrivingBehavioralBlood VesselsBrainBrain imagingCell NucleusCerebrospinal FluidCollaborationsCommon Data ElementCoupledElectroencephalographyElectrophysiology (science)FrequenciesFunctional Magnetic Resonance ImagingGoalsHumanImageImaging TechniquesLinkLiquid substanceMagnetic Resonance ImagingMapsMeasurementMeasuresModelingMultimodal ImagingMusNeuromodulatorNeuronsNorepinephrinePatternPlayPropertyResolutionRoleSensoryShapesSignal TransductionSleepSleep StagesSpecific qualifier valueStimulusSubarachnoid SpaceTechniquesTechnologyTestingTheoretical modelTranslatingTravelUpdateVisualWakefulnessbasal forebrainbrain shapecerebrospinal fluid flowfluid flowhemodynamicslocus ceruleus structureneuralneural circuitneural patterningneuromechanismneuroregulationneurovascular couplingnon rapid eye movementnovelpredictive modelingresponsesolutespatiotemporalvisual stimulus
项目摘要
Abstract, Project 4
During NREM sleep, large waves of cerebrospinal fluid (CSF) flow appear in the brain. Neural slow waves
precede these CSF flow waves by several seconds, suggesting that coherent neural activity could drive CSF
flow by inducing large-scale neurovascular coupling. This project will test the hypothesis that the spatiotemporal
dynamics of neural activity regulate how CSF flows in the human brain. We will optimize and integrate multiple
novel MR technologies to image CSF flow in the ventricles and in perivascular spaces, with simultaneous
measures of neural activity using EEG, and hemodynamic responses using fMRI. In Aim 1, we will test whether
spatiotemporally patterned neural activity is linked to CSF flow, measured during well-established visual tasks.
In Aim 2, we will test whether the dynamics of spontaneous neural activity during sleep are coupled to CSF flow
at multiple spatial scales. In Aim 3, we will identify how activity in basal forebrain and locus coeruleus, which
release norepinephrine and acetylcholine, is linked to the relationship between coherent neural activity and CSF
flow. Together, these Aims will test how neural activity is linked to CSF flow across sleep and wakefulness in the
human brain, from ventricles down to perivascular spaces.
Project 4 will contribute to the overall U19 goals by determining the link between neural activity and CSF
flow at multiple spatial scales. By performing whole-brain imaging in humans, we can test how both local and
global neural dynamics are linked to CSF flow in the tiny perivascular spaces and in the much-larger ventricles.
By interacting with Project 2, our EEG-based measures of neural coherence will be linked to cellular-level
measures of neuronal activity, with both our projects testing the link to CSF flow in the perivascular space. Our
interactions with Project 3 will be critical to inform how neuromodulators shape vascular dynamics, and how
neurovascular coupling is altered across sleep and wakefulness. Finally, our continuous interactions with Project
1 will be essential in order to determine which empirical measurements are needed to fully specify the model,
and then update the model to make further predictions.
摘要,项目 4
在 NREM 睡眠期间,大脑中会出现大量脑脊液 (CSF) 流动。神经慢波
比这些脑脊液流波早几秒钟,表明连贯的神经活动可以驱动脑脊液
通过诱导大规模神经血管耦合来流动。该项目将检验以下假设:时空
神经活动的动态调节脑脊液在人脑中的流动。我们将优化整合多个
新颖的 MR 技术可对心室和血管周围空间的脑脊液流动进行成像,同时
使用脑电图测量神经活动,使用功能磁共振成像测量血流动力学反应。在目标 1 中,我们将测试是否
时空模式的神经活动与脑脊液流量相关,在成熟的视觉任务中进行测量。
在目标 2 中,我们将测试睡眠期间自发神经活动的动态是否与脑脊液流量耦合
在多个空间尺度上。在目标 3 中,我们将确定基底前脑和蓝斑的活动如何,
释放去甲肾上腺素和乙酰胆碱,与连贯神经活动和脑脊液之间的关系有关
流动。这些目标将共同测试神经活动如何与睡眠和清醒状态下的脑脊液流量相关联。
人脑,从心室到血管周围空间。
项目 4 将通过确定神经活动和脑脊液之间的联系来为 U19 的总体目标做出贡献
在多个空间尺度上流动。通过对人类进行全脑成像,我们可以测试局部和
整体神经动力学与微小血管周围空间和大得多的心室中的脑脊液流动有关。
通过与项目 2 交互,我们基于脑电图的神经一致性测量将与细胞水平相关联
神经元活动的测量,我们的两个项目都测试了与血管周围空间中脑脊液流动的联系。我们的
与项目 3 的相互作用对于了解神经调节剂如何塑造血管动力学以及如何
神经血管耦合在睡眠和清醒时会发生变化。最后,我们与 Project 的持续互动
1 对于确定需要哪些经验测量来完全指定模型至关重要,
然后更新模型以做出进一步的预测。
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 }}
Laura Diane Lewis其他文献
Laura Diane Lewis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('Laura Diane Lewis', 18)}}的其他基金
Project 4: Linking neural, hemodynamic, and multiscale cerebrospinal fluid flow measures in humans
项目 4:将人体神经、血流动力学和多尺度脑脊液流量测量联系起来
- 批准号:
10516504 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Neuroimaging the impact of respiration and respiratory-gated neuromodulation on human glymphatic physiology
神经影像学呼吸和呼吸门控神经调节对人类类淋巴生理学的影响
- 批准号:
10380040 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Sleep-dependent modulation of cerebrospinal fluid flow in aging and across genetic risk for Alzheimers disease
衰老过程中脑脊液流量的睡眠依赖性调节以及阿尔茨海默病的遗传风险
- 批准号:
10551352 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Imaging neurovascular physiology in persistent fatigue after COVID-19
COVID-19 后持续疲劳的神经血管生理学成像
- 批准号:
10288950 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Neuroimaging the impact of respiration and respiratory-gated neuromodulation on human glymphatic physiology
神经影像学呼吸和呼吸门控神经调节对人类类淋巴生理学的影响
- 批准号:
10214185 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Sleep-dependent modulation of cerebrospinal fluid flow in aging
衰老过程中脑脊液流量的睡眠依赖性调节
- 批准号:
10938132 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Imaging neural dynamics at high temporal resolution in sleep and sleep deprivation
以高时间分辨率对睡眠和睡眠剥夺中的神经动力学进行成像
- 批准号:
9812024 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Imaging neural dynamics at high temporal resolution in sleep and sleep deprivation
以高时间分辨率对睡眠和睡眠剥夺中的神经动力学进行成像
- 批准号:
10059147 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Imaging neural dynamics at high temporal resolution in sleep and sleep deprivation
以高时间分辨率对睡眠和睡眠剥夺中的神经动力学进行成像
- 批准号:
9415411 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
相似国自然基金
蚕丝和家蚕前部丝腺纺丝液的原位超微结构研究
- 批准号:32302816
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
丘脑室旁核前部TGR5在慢性应激诱导的焦虑样行为中的作用及机制
- 批准号:82373860
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
家蚕前部丝腺特异表皮蛋白在角质层内膜构建及蚕丝纤维化中的功能研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
谷氨酸能系统调节的前部岛叶皮层神经振荡在针刺缓解慢性疼痛中的作用
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于多模态影像学的视乳头区域微循环灌注评估及NAION发病机制研究
- 批准号:81800840
- 批准年份:2018
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Project 4: Linking neural, hemodynamic, and multiscale cerebrospinal fluid flow measures in humans
项目 4:将人体神经、血流动力学和多尺度脑脊液流量测量联系起来
- 批准号:
10516504 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
Cholinergic overload and resilience to attentional capacities in aging
衰老过程中胆碱能超负荷和注意力能力恢复能力
- 批准号:
9128538 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
SUDEP Research Alliance: Respiratory and Arousal Mechanisms, Application 5 of 7
SUDEP 研究联盟:呼吸和唤醒机制,应用 5(共 7)
- 批准号:
8934221 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别:
SUDEP Research Alliance: Respiratory and Arousal Mechanisms, Application 5 of 7
SUDEP 研究联盟:呼吸和唤醒机制,应用 5(共 7)
- 批准号:
9316730 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 52.94万 - 项目类别: