Thalamo-Limbic Circuits in Pain

疼痛中的丘脑边缘回路

基本信息

  • 批准号:
    10397151
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-06-15 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Pain tolerance varies widely among peoples and, depending on external and internal circumstances, varies within an individual from moment to moment. Although the concept of pain tolerance is familiar, the neurobiological substrates that regulate pain tolerance are unknown. Pain tolerance requires motivational, emotional, and cognitive processing in addition to the sensory dimension of the pain experience. Achieving an understanding the specific neurons and circuits in the brain that regulate pain tolerance may to lead to breakthroughs that will enhance the capacity of patients to cope with intractable pain. This project utilizes innovative techniques to both assess pain tolerance behavior in animals, and to dissect the neural circuits thought to regulate pain tolerance. We have discovered that a subtype of pyramidal neuron in limbic cortical areas including the anterior cingulate cortex and insula becomes hyperexcitable during periods of lowered pain tolerance produced by injury. These neurons express GRM2, the gene encoding group II metabotropic glutamate receptors, which is a potential molecular target to control pain tolerance in clinical settings. The goals of this project are: 1) To identify the thalamo-limbic pathways that regulate pain tolerance; 2) To determine the role of GRM2 limbic cortical neurons in pain tolerance and nociceptive-withdrawal behaviors, and, 3) to determine whether pain tolerance can be modulated by pharmacological manipulation of group II metabotropic glutamate receptors. Optogenetic and pharmacological experiments will be performed in vivo in mouse to learn whether pain tolerance can be modulated independently of standard nociceptive-withdrawal thresholds. Modulation of neural activity in models of inflammatory and neuropathic pain will be tested to determine whether injury-induced changes to pain tolerance can be reversed. Neuro-anatomical and neurophysiological approaches in vitro will be used to generate new information on the plasticity of the thalamo-cortical circuits hypothesized to regulate pain tolerance and the membrane biophysics of GRM2 neurons. These experiments will be performed using animal models of persistent pain to determine whether function and anatomy of thalamo-cortical synapses and GRM2 neurons are altered by pain to provide mechanistic understanding for behavioral changes in pain tolerance. Pharmacological modulation of group II mGluR signaling will be tested in vitro to determine the potential for these receptors to be used in future clinical interventions. Completion of this project will generate new knowledge on the neural systems involved in the supraspinal processing of pain, including pain tolerance, and potentially catalyze an innovative shift in strategy for pain relief to enhance coping ability in chronic pain patients through neuromodulation.
疼痛耐受性在民族之间差异很大,并且根据外部和内部环境的不同 一时之间的个人。虽然疼痛的概念很熟悉,但 调节疼痛耐受性的神经生物学底物尚不清楚。疼痛耐受需要激励性, 除了疼痛体验的感觉维度外,情绪和认知处理。实现 了解调节疼痛耐受性的大脑中特定的神经元和电路可能导致 突破将增强患者应对顽固性疼痛的能力。这个项目利用 既可以评估动物的疼痛耐受性行为,又要剖析神经回路的创新技术 被认为可以调节疼痛耐受性。我们发现边缘皮质中的锥体神经元亚型 在疼痛降低时期 受伤产生的公差。这些神经元表达GRM2,编码II组的基因代谢型 谷氨酸受体,这是控制临床环境中疼痛耐受性的潜在分子靶标。这 该项目的目标是:1)确定调节疼痛耐受性的丘脑limbic途径; 2)到 确定GRM2边缘皮质神经元在疼痛耐受性和伤害性脱水行为中的作用, 3)确定是否可以通过对II组的药理学操纵来调节疼痛耐受性 代谢性谷氨酸受体。光遗传学和药理学实验将在体内进行 鼠标以了解是否可以独立于标准伤害性 - withDrawal来调节疼痛耐受性 阈值。在炎症和神经性疼痛模型中神经活动的调节将测试 确定是否可以逆转受伤引起的疼痛耐受性的变化。神经 - 动物学和 体外神经生理方法将用于生成有关可塑性的新信息 假设可以调节疼痛耐受性和GRM2的膜生物物理学的丘脑皮层电路 神经元。这些实验将使用持续疼痛的动物模型进行,以确定是否是否 丘脑皮质突触和GRM2神经元的功能和解剖学因疼痛而改变以提供 对疼痛耐受性行为变化的机械理解。 II组的药理调节 MGLUR信号传导将在体外测试,以确定这些受体在未来临床中使用的潜力 干预措施。该项目的完成将产生有关涉及的神经系统的新知识 疼痛上脊柱上的处理,包括疼痛的耐受性,并可能催化策略的创新转变 缓解疼痛以通过神经调节来增强慢性疼痛患者的应对能力。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Single-nucleus transcriptomic analysis of human dorsal root ganglion neurons.
  • DOI:
    10.7554/elife.71752
  • 发表时间:
    2021-11-26
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Nguyen MQ;von Buchholtz LJ;Reker AN;Ryba NJ;Davidson S
  • 通讯作者:
    Davidson S
The Operant Plantar Thermal Assay: A Novel Device for Assessing Thermal Pain Tolerance in Mice.
操作性足底热测定:一种评估小鼠热痛耐受性的新型装置。
  • DOI:
    10.1523/eneuro.0210-19.2020
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Reker,AshlieN;Chen,Sisi;Etter,Katherine;Burger,Taylor;Caudill,Makayla;Davidson,Steve
  • 通讯作者:
    Davidson,Steve
Chemogenetic modulation of posterior insula CaMKIIa neurons alters pain and thermoregulation.
  • DOI:
    10.1016/j.jpain.2023.10.005
  • 发表时间:
    2023-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Feni Kadakia;Akansha Khadka;Jake Yazell;Steve Davidson
  • 通讯作者:
    Feni Kadakia;Akansha Khadka;Jake Yazell;Steve Davidson
Skin-Nerve Co-culture Systems for Disease Modeling and Drug Discovery.
  • DOI:
    10.1089/ten.tec.2020.0296
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Schutte;Feni Kadakia;S. Davidson
  • 通讯作者:
    S. Schutte;Feni Kadakia;S. Davidson
{{ 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 }}

Steve Davidson其他文献

Steve Davidson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('Steve Davidson', 18)}}的其他基金

Genetic and physiological comparison of native human sensory neurons and induced pluripotent stem cells differentiated to sensory neurons
天然人类感觉神经元和分化为感觉神经元的诱导多能干细胞的遗传和生理比较
  • 批准号:
    10573702
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Thalamo-Limbic Circuits in Pain
疼痛中的丘脑边缘回路
  • 批准号:
    10159317
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Functional Characterization and Sensitization of Human Pruriceptors
人类瘙痒感受器的功能特征和敏感性
  • 批准号:
    9035997
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Reversal of pain by group II metabotropic glutamate receptors
II 类代谢型谷氨酸受体逆转疼痛
  • 批准号:
    8255236
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Reversal of pain by group II metabotropic glutamate receptors
II 类代谢型谷氨酸受体逆转疼痛
  • 批准号:
    8366988
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Central Nerual Mechanisms Involved in the Control of Itch
参与控制瘙痒的中枢神经机制
  • 批准号:
    7388995
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Central Nerual Mechanisms Involved in the Control of Itch
参与控制瘙痒的中枢神经机制
  • 批准号:
    7576850
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Central Nerual Mechanisms Involved in the Control of Itch
参与控制瘙痒的中枢神经机制
  • 批准号:
    7275086
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 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

Development of a lifespan monkey model of interoception
终生猴内感受模型的开发
  • 批准号:
    10742545
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Enhancing adult-born neurons to restore brain functions in Alzheimer's disease
增强成年神经元以恢复阿尔茨海默氏病的大脑功能
  • 批准号:
    10753894
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
The natural release of unusual peptidoglycan fragments drives persistent Lyme disease symptoms in susceptible hosts
异常肽聚糖片段的自然释放导致易感宿主持续出现莱姆病症状
  • 批准号:
    10736544
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
Interoception and Pain: Noradrenergic Modulation of Nociceptive Transmission in the Parabrachial Nucleus
内感受和疼痛:臂旁核伤害感受传递的去甲肾上腺素能调节
  • 批准号:
    10655093
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
The role of complement in chronic neuroinflammation and cognitive decline after closed head brain injury
补体在闭合性脑损伤后慢性神经炎症和认知能力下降中的作用
  • 批准号:
    10641096
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了