Circuit architecture and dynamics of the insular cortex underlying motivational behaviors

动机行为背后的岛叶皮层的电路结构和动力学

基本信息

  • 批准号:
    10729654
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 268.05万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-08-15 至 2026-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY The insular cortex (IC) is a multimodal hub that integrates interoceptive and exteroceptive information to control diverse aspects of animal behaviors related to cognition, emotion, and motivation. Among other functions, the IC receives information regarding an animal’s metabolic states and drives motivation and valence-specific behaviors. However, our understanding of the neuronal substrates and circuit principles underlying IC function is still in its infancy. An important step forward is to determine the activities of individual neurons within discrete IC circuits before, during, and after an animal behavior. To achieve this goal, a prerequisite is to delineate the events in individual IC neuronal types that give rise to the diverse functions in motivated behaviors. However, two major challenges exist. First, neuronal circuits are organized around subregions and neuronal types. It is increasingly clear that traditional classifications of IC subregions and cell types are insufficient to explain the functional diversity of the IC. Precise classification of subregions, neuronal types, and neuron-specific connectivity is needed. Second, an animal’s internal state is in part encoded by neuromodulators, such as dopamine, which dynamically modulate the functions of individual IC circuits. Despite recent progress in measuring extracellular dopamine and other neuromodulators, they trigger intracellular signaling events in a cell type-specific manner. Herein, we propose to overcome these barriers by integrating the latest complementary technological advances from the three PIs. First, we will use machine learning-based algorithms to comprehensively identify functional subdivisions, neuronal types, and cell-specific connectivity in the IC. Second, we will link the activities of individual IC cell types and subregions to animal vigor or valence using two-photon calcium imaging through a gradient-index (GRIN) lens. Third, we will simultaneously image the dynamics of cAMP/protein kinase A (PKA), a key intracellular signaling pathway mediating neuromodulation. Using these approaches, we aim to gain an unparalleled understanding of the activities and neuromodulations of discrete IC circuits that underlie vigor and valence processing, two essential and distinct aspects of motivated behaviors, at cellular resolution. We will test the hypothesis that different IC pyramidal neuronal types form distinct local and long-range circuits, which differentially yet cooperatively drive vigor and valence for motivated behaviors in a manner depending on neuromodulation.
项目概要 岛叶皮层(IC)是一个多模式枢纽,整合内感受和外感受信息 控制与认知、情感和动机相关的动物行为的各个方面。 其他功能,IC 接收有关动物代谢状态和驱动力的信息 然而,我们对神经基质的理解。 IC功能的基础和电路原理仍处于起步阶段,一个重要的进步是。 确定分立 IC 电路内的单个神经元的活动之前、期间和之后 为了实现这一目标,先决条件是描述个体 IC 中的事件。 然而,两种主要的神经类型在动机行为中产生不同的功能。 首先,神经回路是围绕子区域和神经类型组织的。 越来越明显的是,传统的IC分区和细胞类型分类不足以 解释 IC 的精确分类、神经类型和功能。 其次,动物的内部状态部分由神经元编码。 神经调节剂,例如多巴胺,动态调节单个 IC 的功能 尽管最近在测量细胞外多巴胺和其他神经调节剂方面取得了进展, 它们以细胞类型特异性的方式触发细胞内信号传导事件。 通过整合最新的互补技术进步来克服这些障碍 首先,我们将使用基于机器学习的算法来全面识别功能。 IC 中的细分、神经类型和细胞特异性连接 其次,我们将链接活动。 使用双光子钙成像将单个 IC 细胞类型和亚区域与动物活力或价态联系起来 第三,我们将同时对梯度折射率(GRIN)透镜进行动态成像。 cAMP/蛋白激酶 A (PKA),介导神经调节的关键细胞内信号通路。 这些方法,我们的目标是获得对活动和活动的无与伦比的理解 分立 IC 电路的神经调节是活力和价处理的基础,这两个基本和 我们将在细胞分辨率上检验动机行为的不同方面。 IC 锥体神经类型形成不同的局部和远程回路,它们之间存在差异 以取决于的方式合作地驱动动机行为的活力和效价 神经调节。

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 }}

Tianyi Mao其他文献

Tianyi Mao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('Tianyi Mao', 18)}}的其他基金

Cell-Specific Visualization of Endogenous Proteins
内源蛋白的细胞特异性可视化
  • 批准号:
    9805046
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
A novel approach to examine slow synaptic transmission in vivo
一种检查体内缓慢突触传递的新方法
  • 批准号:
    9604295
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
A novel approach to examine slow synaptic transmission in vivo
一种检查体内缓慢突触传递的新方法
  • 批准号:
    9327081
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Genetic and physiological dissection of the circuit mechanisms in the striatum
纹状体回路机制的遗传和生理解剖
  • 批准号:
    8578545
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Genetic and physiological dissection of the circuit mechanisms in the striatum
纹状体回路机制的遗传和生理解剖
  • 批准号:
    8839822
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Genetic and physiological dissection of the circuit mechanisms in the striatum
纹状体回路机制的遗传和生理解剖
  • 批准号:
    9244077
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Genetic and physiological dissection of the circuit mechanisms in the striatum.
纹状体回路机制的遗传和生理解剖。
  • 批准号:
    10019598
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Genetic and physiological dissection of the circuit mechanisms in the striatum
纹状体回路机制的遗传和生理解剖
  • 批准号:
    8679021
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Genetic and physiological dissection of the circuit mechanisms in the striatum.
纹状体回路机制的遗传和生理解剖。
  • 批准号:
    10189709
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Genetic and physiological dissection of the circuit mechanisms in the striatum.
纹状体回路机制的遗传和生理解剖。
  • 批准号:
    10661686
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 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
寰枢椎脱位后路钉棒内固定系统复位能力优化的相关解剖学及生物力学研究
  • 批准号:
    82272582
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 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
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:
  • 批准年份:
    2022
  • 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

Dynamic neural coding of spectro-temporal sound features during free movement
自由运动时谱时声音特征的动态神经编码
  • 批准号:
    10656110
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Delineation of auditory-motor population dynamics underlying sensorimotor integration in the birdsong system
鸟鸣系统中感觉运动整合的听觉运动群体动态的描绘
  • 批准号:
    10824950
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
Characterizing the underlying population code to understand the functional organization of the hippocampus and the lateral hypothalamus
表征潜在的群体代码以了解海马和下丘脑外侧的功能组织
  • 批准号:
    10828039
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
New statistical and computational tools for optimization of planarian behavioral chemical screens
用于优化涡虫行为化学筛选的新统计和计算工具
  • 批准号:
    10658688
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
A Biofidelic Model of PTE (Project 1)
PTE 的 Biofidelic 模型(项目 1)
  • 批准号:
    10713244
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 268.05万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了