Decoding Early Signs of Alzheimer's Disease in The Lateral Entorhinal Cortex Using Machine Learning
使用机器学习解码外侧内嗅皮层阿尔茨海默病的早期症状
基本信息
- 批准号:10017142
- 负责人:
- 金额:$ 20.25万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-09-15 至 2023-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AffectAlzheimer&aposs DiseaseAlzheimer&aposs disease diagnosisAlzheimer&aposs disease modelAlzheimer&aposs disease pathologyAlzheimer’s disease biomarkerAmyloid beta-ProteinAnimalsArtificial IntelligenceBehavioralBiological MarkersBrainBrain regionCellsClinicalComplexComputer AnalysisComputer ModelsConfusionCuesDataDevelopmentDiscriminationDiseaseDropsElectroencephalographyElectrophysiology (science)EnvironmentEpisodic memoryEventFire - disastersFunctional disorderGoalsHumanImmunohistochemistryImpaired cognitionImpairmentKnock-inKnock-in MouseLateralLeadLesionLocationLongitudinal StudiesMachine LearningMemoryMemory impairmentMonitorMusNeurobehavioral ManifestationsNeuronal DysfunctionNeuronsOdorsOnset of illnessPathologyPatternPhysiologicalPopulationPositioning AttributePropertyPsychometricsRewardsRoleSiliconSmell PerceptionStructureSymptomsTechniquesTestingTimeTime PerceptionTrainingabeta accumulationbasebehavioral impairmentcomputational neurosciencedigitalentorhinal cortexexperienceforgettingin vivomild cognitive impairmentmouse modelneuronal patterningnovelnovel markerobject recognitionresponsesugartau Proteinstau aggregationtoolvirtual reality environment
项目摘要
The lateral entorhinal cortex (LEC) is one of the first regions in the brain to be affected in Alzheimer’s
disease, and is important for object recognition, odor discrimination and episodic memory. Hence, early
AD symptoms such as misplacing objects, forgetting events and loss of smell could be due to LEC
dysfunction. In order to understand how Aβ and tau accumulation impacts the LEC neurons, we will use
two mouse models of AD: APP knockin (APP-KI) mice- expressing physiological levels of APP and EC-
APP/Tau mice- expressing elevated levels of APP and tau in the EC. Both mouse models show
selectively vulnerability in the LEC, making them ideal candidates to probe LEC function. Our preliminary
data shows behavioral impairment in the EC-APP/Tau mice at 24 months and data on APP-KI show
impairment at 18 months. In the proposal we will evaluate LEC function in the younger mice in order to
detect neuronal changes prior to behavioral deficits. We will record LEC activity with silicon probes and
test responses towards objects, odors and passage of time. Using computational approach such as
machine learning, we will determine if ensemble properties of LEC neurons are affected by tau and Aβ.
We hypothesize that APP in the LEC of APP-KI mice will make the neurons dysfunctional which will be
evident with poor decoding accuracy for objects, odors and temporal epochs. In the EC-APP/Tau mice,
combined effect of Aβ and tau will make the dysfunction worse and affect the decoding accuracy further
allowing better prediction of early symptoms of Alzheimer’s disease.
The proposal brings together diverse fields (electrophysiology, pathology and computational
neuroscience) applying large-scale recording techniques to record ensemble populations of neurons and
develop analytical and predictive computational tests to interrogate function in a vulnerable brain region
that is dysfunctional in Alzheimer’s disease.
外侧内嗅皮层 (LEC) 是大脑中最先受到阿尔茨海默病影响的区域之一
疾病,并且对于物体识别、气味辨别和情景记忆很重要。
AD 症状,如放错物品、忘记事件和失去嗅觉,可能是由 LEC 引起的
为了了解 Aβ 和 tau 蛋白积累如何影响 LEC 神经元,我们将使用。
AD 的两种小鼠模型:APP 敲入 (APP-KI) 小鼠 - 表达 APP 和 EC 的生理水平 -
APP/Tau 小鼠——两种小鼠模型的 EC 中 APP 和 tau 表达水平升高。
LEC 中的选择性漏洞,使它们成为探索 LEC 功能的理想候选者。
数据显示 EC-APP/Tau 小鼠在 24 个月时出现行为障碍,APP-KI 数据显示
在该提案中,我们将评估年轻小鼠的 LEC 功能,以便
在行为缺陷之前检测神经变化我们将用硅探针记录 LEC 活动并
使用计算方法(例如)测试对物体、气味和时间流逝的反应。
通过机器学习,我们将确定 LEC 神经元的整体特性是否受到 tau 和 Aβ 的影响。
我们发现 APP-KI 小鼠 LEC 中的 APP 会使神经元功能失调,从而导致
在 EC-APP/Tau 小鼠中,物体、气味和时间时期的解码精度很差。
Aβ和tau的共同作用会使功能障碍更加严重,进一步影响解码精度
可以更好地预测阿尔茨海默病的早期症状。
该提案汇集了不同的领域(电生理学、病理学和计算学)
神经科学)应用大规模记录技术来记录神经元群和
开发分析和预测计算测试来询问脆弱大脑区域的功能
这在阿尔茨海默病中是功能失调的。
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 }}
Syed Abid Hussaini其他文献
Syed Abid Hussaini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('Syed Abid Hussaini', 18)}}的其他基金
Electrophysiological Evaluation of Brain Regions Vulnerable to Alzheimers Disease
易患阿尔茨海默病的大脑区域的电生理学评估
- 批准号:
10625634 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
Electrophysiological Evaluation of Brain Regions Vulnerable to Alzheimers Disease
易患阿尔茨海默病的大脑区域的电生理学评估
- 批准号:
10615686 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
Electrophysiological Evaluation of Brain Regions Vulnerable to Alzheimers Disease
易患阿尔茨海默病的大脑区域的电生理学评估
- 批准号:
10383675 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
Electrophysiological Evaluation of Brain Regions Vulnerable to Alzheimers Disease
易患阿尔茨海默病的大脑区域的电生理学评估
- 批准号:
9973904 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于神经退行性疾病前瞻性队列的新烟碱类杀虫剂暴露对阿尔茨海默病的影响及作用机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:53 万元
- 项目类别:面上项目
基于miRNA介导ceRNA网络调控作用的防治阿尔茨海默病及认知障碍相关疾病药物的发现研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
LMTK1调控核内体转运介导阿尔茨海默病神经元Reserve机制研究
- 批准号:81903703
- 批准年份:2019
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于自组装多肽纳米探针检测蛋白标志物用于阿尔茨海默病精准诊断的研究
- 批准号:31900984
- 批准年份:2019
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
靶向干预CD33/Aβ相互作用改善小胶质细胞功能延缓AD病理进程
- 批准号:81901072
- 批准年份:2019
- 资助金额:20.5 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Small Molecule Degraders of Tryptophan 2,3-Dioxygenase Enzyme (TDO) as Novel Treatments for Neurodegenerative Disease
色氨酸 2,3-双加氧酶 (TDO) 的小分子降解剂作为神经退行性疾病的新疗法
- 批准号:
10752555 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
Uncovering Mechanisms of Racial Inequalities in ADRD: Psychosocial Risk and Resilience Factors for White Matter Integrity
揭示 ADRD 中种族不平等的机制:心理社会风险和白质完整性的弹性因素
- 批准号:
10676358 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
The Influence of Lifetime Occupational Experience on Cognitive Trajectories Among Mexican Older Adults
终生职业经历对墨西哥老年人认知轨迹的影响
- 批准号:
10748606 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
- 批准号:
10749539 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别:
Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
- 批准号:
10462257 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.25万 - 项目类别: