Hypothalamic arousal systems

下丘脑唤醒系统

基本信息

  • 批准号:
    9244861
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 55.63万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-07-01 至 2019-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): This project seeks to study a population of glutamatergic neurons in the supramammillary region of the hypothalamus (SUM), which may be a previously unrecognized but important part of the ascending arousal system. Earlier studies have shown that SUM neurons diffusely innervate the cerebral cortex, and that lesions in this area cause profound somnolence not explained by involving nearby orexin or histaminergic neurons. Our preliminary observations indicate that the SUM neurons have massive projections to many components of the arousal system, and that they may be necessary to maintain a normal waking state. We will test this hypothesis by first examining the projections of the glutamatergic SUM neurons, using a conditional adeno- associated viral vector (AAV) containing the gene for GFP which is only produced in Cre-expressing neurons, in mice expressing Cre recombinase under the vesicular glutamate 2 (Vglut2) promoter. We next will selectively lesion the SUM glutamatergic neurons, and study the projections of their remaining non- glutamatergic neighbors, by using a conditional AAV that expresses mCherry in Cre- neurons, and the diphtheria toxin A (lethal) subunit in Cre+ neurons, and recording subsequent wake-sleep behavior. To determine whether the Vglut2+ neurons in the SUM may use other neurotransmitters than glutamate to cause arousal, we will then use AAV-Cre-2A-Venus to delete the Vglut2 gene in the SUM in Vlgut2-flox/flox mice, and express the fluorescent protein Venus in the same cells. We will measure the effect on wake-sleep behavior and correlate that with which target areas contain Venus+ axons, in which Vglut2 has been deleted. We will similarly study the role of GABA in some neurons in the SUM using Vgat-flox/flox mice. Finally, we will examine the acute effects on wake-sleep of either inhibiting or stimulating the Vglut2 neurons in the SUM, to determine the role of compensation in chronic deletion studies. We will inject Vglut2-Cre mice with either a conditional hM3-mCherry vector, which expresses a mutant M3 muscarinic receptor in Cre+ neurons that is activated by clozapine-N-oxide and stimulates neurons; or a conditional ivermectin vector, which expresses YFP fused with the ivermectin receptor, an invertebrate chloride channel that is activated by the antibiotic drug ivermectin, which inhibits neurons. We will then study the acute effects on wake-sleep of either activating or inhibiting the SUM Vglut2+ neurons, and correlate this with the innervation of SUM targets by axons labeled with the fluorescent proteins. This work will characterize the targets of the SUM glutamatergic neurons, and the role of those projections in mediating acute and chronic effects on sleep and wakefulness. These findings will test the hypothesis that the SUM neurons may plan an even more important role than the nearby orexin or histaminergic cell groups in maintaining a normal waking state.
描述(由申请人提供):该项目旨在研究下丘脑乳头上区(SUM)中的谷氨酸能神经元群体,这可能是上行唤醒系统中以前未被识别但重要的部分。早期的研究表明,SUM 神经元广泛地支配大脑皮层,该区域的损伤会导致严重的嗜睡,而这不能用附近的食欲素或组胺能神经元来解释。我们的初步观察表明,SUM 神经元对唤醒系统的许多组成部分都有大量的投射,它们可能是维持正常清醒状态所必需的。我们将通过首先检查谷氨酸能 SUM 神经元的投射来测试这一假设,使用条件腺相关病毒载体(AAV),该载体包含仅在表达 Cre 的神经元中产生的 GFP 基因,在囊泡下表达 Cre 重组酶的小鼠中谷氨酸 2 (Vglut2) 启动子。接下来,我们将选择性地损害 SUM 谷氨酸能神经元,并通过使用在 Cre- 神经元中表达 mCherry 的条件 AAV 和 Cre+ 神经元中表达白喉毒素 A(致命)亚基来研究其剩余非谷氨酸神经元的投射,并记录随后的唤醒-睡眠行为。为了确定 SUM 中的 Vglut2+ 神经元是否可能使用谷氨酸以外的其他神经递质引起唤醒,我们将使用 AAV-Cre-2A-Venus 删除 Vlgut2-flox/flox 小鼠中 SUM 中的 Vglut2 基因,并表达荧光同一细胞中的蛋白质金星。我们将测量对唤醒-睡眠行为的影响,并将其与包含 Vglut2 已被删除的金星+轴突的目标区域相关联。我们将使用 Vgat-flox/flox 小鼠类似地研究 GABA 在 SUM 中某些神经元中的作用。最后,我们将检查抑制或刺激 SUM 中的 Vglut2 神经元对清醒睡眠的急性影响,以确定补偿在慢性缺失研究中的作用。我们将向 Vglut2-Cre 小鼠注射条件 hM3-mCherry 载体,该载体在 Cre+ 神经元中表达突变型 M3 毒蕈碱受体,该受体被氯氮平-N-氧化物激活并刺激神经元;或条件性伊维菌素载体,表达与伊维菌素受体融合的YFP,伊维菌素受体是一种无脊椎动物氯离子通道,被抗生素药物伊维菌素激活,抑制神经元。然后,我们将研究激活或抑制 SUM Vglut2+ 神经元对清醒睡眠的急性影响,并将其与荧光蛋白标记的轴突对 SUM 目标的神经支配联系起来。这项工作将描述 SUM 谷氨酸能神经元的目标,以及这些投射在调节睡眠和觉醒的急性和慢性影响中的作用。这些发现将检验这样的假设:SUM 神经元在维持正常清醒状态方面可能比附近的食欲素或组胺能细胞群发挥更重要的作用。

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 }}

CLIFFORD B SAPER其他文献

CLIFFORD B SAPER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('CLIFFORD B SAPER', 18)}}的其他基金

Project 1
项目1
  • 批准号:
    10674868
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of sleep and sleep apnea
睡眠和睡眠呼吸暂停的机制
  • 批准号:
    10674855
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of sleep and sleep apnea
睡眠和睡眠呼吸暂停的机制
  • 批准号:
    10491067
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of sleep and sleep apnea
睡眠和睡眠呼吸暂停的机制
  • 批准号:
    10199026
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Project 1
项目1
  • 批准号:
    10199031
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Core A
核心A
  • 批准号:
    10674856
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Project 1
项目1
  • 批准号:
    10491085
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Core A
核心A
  • 批准号:
    10491080
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Core A
核心A
  • 批准号:
    10199027
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
VTA VGluT2 Sociability Circuit in Genetic Autism
遗传性自闭症中的 VTA VGluT2 社交回路
  • 批准号:
    10091988
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:

相似国自然基金

Alpha-catenin对视觉经验依赖的放射胶质细胞增殖调控的研究
  • 批准号:
    31701189
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
HIF-1α对IgG免疫复合物诱导巨噬细胞炎症反应的调控作用
  • 批准号:
    31400751
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
阿尔法-突触核蛋白积聚的分子机制及其细胞毒性
  • 批准号:
    30570377
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    8.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

The lipid hydrolase NAAA as a target for non-addictive analgesic medications
脂质水解酶 NAAA 作为非成瘾性镇痛药物的靶标
  • 批准号:
    10584428
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Effect of High Salt Diet on Proximal Tubular Sodium Reabsorption, Metabolic Stress, and Injury
高盐饮食对近端肾小管钠重吸收、代谢应激和损伤的影响
  • 批准号:
    10908784
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Identifying new regulators of cardiac fibrosis and inflammation using zebrafish
使用斑马鱼识别心脏纤维化和炎症的新调节因子
  • 批准号:
    10892436
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Protease-activated-receptor-2 antagonists for treatment of migraine pain
蛋白酶激活受体 2 拮抗剂治疗偏头痛
  • 批准号:
    10602826
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
Strategies to Enhance Engineered Heart Tissue Based Myocardial Repair
增强基于工程心脏组织的心肌修复的策略
  • 批准号:
    10581419
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.63万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了