Circuitry dynamics underlying opioid-dependence: Integrating structural, functional, and transcriptomic mechanisms
阿片类药物依赖性的电路动力学:整合结构、功能和转录组机制
基本信息
- 批准号:10838996
- 负责人:
- 金额:$ 5.97万
- 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:2022-09-01 至 2027-05-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AbstinenceAccelerationAddressAdoptedAnatomyArchitectureBrainBrain regionCell NucleusCellsChronicData SetDependenceDevelopmentFutureGene ExpressionGenesHeadIn Situ HybridizationLabelLinkMaintenanceMapsMeasurementMethodsMicroscopeNeuroanatomyNeuronsOpiate AddictionOpioid PeptideOpioid ReceptorProcessRelapseResearchResearch PersonnelResolutionTherapeuticTimeTissuesWithdrawaladdictioncell typecontrol theoryendogenous opioidsimprovedneural circuitneuroimagingopioid exposureopioid withdrawalresponsesearchable databasetranscriptomicsvirus genetics
项目摘要
PROJECT SUMMARY
A range of cellular and circuit-level adaptations develops in response to chronic opioid exposure, which are
strongly linked to several facets of opioid addiction: tolerance, withdrawal and processes that may contribute to
compulsive use and relapse. However, we still do not have a comprehensive picture of the dynamic connections
and activities of neuronal networks in the brain that express the opioid receptors and peptides. Therefore, a
critical need exists to map the global cell-type identity, transcriptomic trajectory, shifting connectivity, and
ensemble activity of the key opioidergic networks underlying the onset and maintenance of cellular dependence,
and withdrawal. This proposal aims to investigate the architecture and function of endogenous MOR-expressing
neural circuits in key cortical and subcortical brain regions, in order to determine how these circuits maintain
cellular dependence and drive brain-wide maladaptive plasticity across different stages of the OUD cycle. In four
complementary aims, we will first map the shifting structural and functional connectivity of opioidergic networks
using viral-genetic and tissue clearing methods to identify monosynaptic inputs to all MOR-expressing, as well
as withdrawal-active MOR-expressing neurons, as a function of opioid exposure and abstinence. We will then
integrate these dynamic neuroanatomical maps with cell-type information and gene expression changes by
combing single-nuclei sequencing and spatial cellular-resolution transcriptomics via hyper-multiplexed in situ
hybridizations to generate the anatomic localization of hundreds of dependence-related genes, targeted to cell
types and retro-labeled connections. Lastly, to reveal how MOR-expressing cells within the cortical and
subcortical target regions are modulated during opioid exposure in real-time, we will use miniature head-mounted
microscopes to image the neural ensemble activities across weeks of opioid exposure and withdrawal. To bridge
these experimental measurements and provide a common framework for our analyses, we will adopt Network
Control Theory to identify brain nodes that drive the transition between opioid dependence states to identify
potential candidates that disproportionately drive each state. Our datasets will provide formal summaries and a
publicly available, searchable database logging the activity, connectivity, and gene expression as they evolve
with repetitive opioid exposure, withdrawal, and abstinence.
项目概要
一系列细胞和电路水平的适应是为了响应长期阿片类药物暴露而发展的,这些适应是
与阿片类药物成瘾的几个方面密切相关:耐受性、戒断性和可能导致阿片类药物成瘾的过程
强迫使用和复发。然而,我们仍然没有全面了解动态连接
以及大脑中表达阿片受体和肽的神经元网络的活动。因此,一个
迫切需要绘制全球细胞类型身份、转录组轨迹、变化的连接性和
细胞依赖的发生和维持的关键阿片能网络的整体活动,
和撤回。本提案旨在研究内源性 MOR 表达的结构和功能
关键皮层和皮层下大脑区域的神经回路,以确定这些回路如何维持
细胞依赖性并在 OUD 周期的不同阶段驱动全脑适应不良可塑性。在四
互补的目标,我们将首先绘制阿片能网络的结构和功能连接的变化
使用病毒遗传和组织清除方法来识别所有 MOR 表达的单突触输入
作为戒断活性 MOR 表达神经元,作为阿片类药物暴露和戒断的函数。我们随后将
将这些动态神经解剖图与细胞类型信息和基因表达变化整合起来
通过超多重原位结合单核测序和空间细胞分辨率转录组学
杂交产生数百个依赖性相关基因的解剖定位,靶向细胞
类型和复古标记的连接。最后,揭示皮质和皮质内表达 MOR 的细胞如何
在阿片类药物暴露期间实时调节皮质下目标区域,我们将使用微型头戴式
显微镜对阿片类药物暴露和戒断数周内的神经系统活动进行成像。到桥
这些实验测量并为我们的分析提供了一个通用框架,我们将采用网络
控制理论来识别驱动阿片类药物依赖状态之间转变的大脑节点,以识别
不成比例地推动每个州的潜在候选人。我们的数据集将提供正式的摘要和
公开的、可搜索的数据库记录活动、连接性和基因表达的演变
重复使用阿片类药物、戒断和戒断。
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)
Neural Network Connectivity Following Opioid Dependence is Altered by a Common Genetic Variant in the µ-Opioid Receptor, OPRM1 A118G.
阿片类药物依赖后的神经网络连接被 µ-阿片类药物受体中的常见遗传变异 OPRM1 A118G 改变。
- DOI:
- 发表时间:2024-02-07
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Xie, Yihan;Brynildsen, Julia K;Windisch, Kyle;Blendy, Julie A
- 通讯作者:Blendy, Julie A
{{
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 }}
KEVIN T BEIER其他文献
KEVIN T BEIER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('KEVIN T BEIER', 18)}}的其他基金
Investigation of neural ensembles driving pain chronification
驱动疼痛慢性化的神经系统的研究
- 批准号:
10841343 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Circuitry dynamics underlying opioid-dependence: Integrating structural, functional, and transcriptomic mechanisms
阿片类药物依赖性的电路动力学:整合结构、功能和转录组机制
- 批准号:
10509750 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Investigation of neural ensembles driving pain chronification
驱动疼痛慢性化的神经系统的研究
- 批准号:
10567552 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
INVESTIGATING FUNCTION OF NOVEL DRUG-INDUCED SYNAPTIC CHANGES IN THE VTA
研究新型药物引起的 VTA 突触变化的功能
- 批准号:
9769671 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
INVESTIGATING FUNCTION OF NOVEL DRUG-INDUCED SYNAPTIC CHANGES IN THE VTA
研究新型药物引起的 VTA 突触变化的功能
- 批准号:
10000906 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Investigating function of novel drug-induced synaptic changes in the VTA
研究新型药物诱导的 VTA 突触变化的功能
- 批准号:
9086583 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Elucidating input-output relations of rewarding and aversive VTA dopamine neurons
阐明奖励性和厌恶性 VTA 多巴胺神经元的输入输出关系
- 批准号:
8832974 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Viral tracing of genetically defined neural circuitry
基因定义的神经回路的病毒追踪
- 批准号:
7809977 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Viral tracing of genetically defined neural circuitry
基因定义的神经回路的病毒追踪
- 批准号:
8020049 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Viral tracing of genetically defined neural circuitry
基因定义的神经回路的病毒追踪
- 批准号:
8206536 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于增广拉格朗日函数的加速分裂算法及其应用研究
- 批准号:12371300
- 批准年份:2023
- 资助金额:43.5 万元
- 项目类别:面上项目
肠菌源性丁酸上调IL-22促进肠干细胞增殖加速放射性肠损伤修复的机制研究
- 批准号:82304065
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于肌红蛋白构象及其氧化还原体系探究tt-DDE加速生鲜牛肉肉色劣变的分子机制
- 批准号:32372384
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于联邦学习自动超参调整的数据流通赋能加速研究
- 批准号:62302265
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
M2 TAMs分泌的OGT通过促进糖酵解过程加速肝细胞癌恶性生物学行为的机制研究
- 批准号:82360529
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
Randomized clinical trial to test the efficacy of a smartphone app for smoking cessation for nondaily smokers
随机临床试验,测试智能手机应用程序对非日常吸烟者戒烟的功效
- 批准号:
10715401 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
3/4-American Consortium of Early Liver Transplantation-Prospective Alcohol-associated liver disease Cohort Evaluation (ACCELERATE-PACE)
3/4-美国早期肝移植联盟-前瞻性酒精相关性肝病队列评估(ACCELERATE-PACE)
- 批准号:
10711001 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
Providing Tobacco Treatment to Patients Undergoing Lung Cancer Screening at MedStar Health: A Randomized Trial
为 MedStar Health 接受肺癌筛查的患者提供烟草治疗:一项随机试验
- 批准号:
10654115 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
2/4-American Consortium of Early Liver Transplantation-Prospective Alcohol-associated liver disease Cohort Evaluation (ACCELERATE-PACE)
2/4-美国早期肝移植联盟-前瞻性酒精相关性肝病队列评估(ACCELERATE-PACE)
- 批准号:
10711336 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别:
1/4-American Consortium of Early Liver Transplantation-Prospective Alcohol-associated liver disease Cohort Evaluation (ACCELERATE-PACE)
1/4-美国早期肝移植联盟-前瞻性酒精相关性肝病队列评估(ACCELERATE-PACE)
- 批准号:
10711811 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.97万 - 项目类别: