Determinants of sparse activity in neocortex
新皮质稀疏活动的决定因素
基本信息
- 批准号:10558601
- 负责人:
- 金额:$ 50.87万
- 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:2022-02-15 至 2026-11-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcetylcholineAcuteAnatomyAssociation LearningAversive StimulusBrainCellsCoupledCouplingDataDesire for foodDetectionDisinhibitionEnvironmentEpilepsyFeedbackFire - disastersIn VitroInterneuronsLearningMapsMediatingMemoryMental DepressionMinorModelingMolecularMusNeocortexNeuronsOutputParvalbuminsPatternPerceptionPhasePlayProbabilityPsychological reinforcementResearchRewardsRoleRunawaySensorySignal TransductionSkinSliceSomatosensory CortexSomatostatinSourceStimulusSynapsesSynaptic plasticityTactileTestingThalamic structureTimeTouch sensationTrainingVasoactive Intestinal PeptideVibrissaeWaterbarrel cortexcholinergiccostexcitatory neuronexperienceexperimental studyhippocampal pyramidal neuronin vivoinhibitory neuronlearning strategyneocorticalneuraloptogeneticspatch clamppreventsensory cortexsensory input
项目摘要
ABSTRACT
Synaptic plasticity in neocortical neurons is intimately tied to learning and memory. Decades of
research in acute brain slices have characterized the patterns of spike timing required to evoke
synaptic change in minute detail, but it remains unknown whether these conditions occur and
are sufficient to drive synaptic plasticity in the living brain. Indeed, in vivo recordings indicate
that neocortical neurons live in an environment of profound inhibition that lowers overall firing
rates and prevents plasticity. How then do cortical neurons escape this inhibition to encounter
appropriate conditions for plasticity during learning? New evidence suggests that parvalbumin
(PV) GABAergic neurons may play a dominant role in regulating cortical activity and controlling
network rewiring, particularly at the early stages of learning. Using a multiwhisker stimulus
coupled to a water reward, we have developed a paradigm for sensory association learning that
drives rapid changes in excitatory synaptic strength in mouse barrel cortex. Importantly, our
new data indicate that PV output to neocortical pyramidal neurons is markedly suppressed at
the earliest stages of sensory training. Our experiments will integrate in vivo and acute brain
slice recordings to test the hypothesis that PV neurons are a dominant regulator of sensory-
evoked activity in mouse barrel cortex. We propose that reward-related acetylcholine release
indirectly suppresses PV neural firing to depress PV output and increase sensory-evoked
activity during learning. Our experiments will identify mechanisms for cortical disinhibition that
facilitate experience-dependent synaptic plasticity in sensory cortex.
抽象的
新皮质神经元的突触可塑性与学习和记忆密切相关。几十年来
对急性脑切片的研究已经表征了唤起神经所需的尖峰时间模式
突触的微小细节发生变化,但仍不清楚这些情况是否发生以及
足以驱动活体大脑中的突触可塑性。事实上,体内记录表明
新皮质神经元生活在一个深度抑制的环境中,从而降低了整体放电
率并防止可塑性。那么皮层神经元如何逃脱这种抑制而遇到
学习过程中可塑性的适当条件?新证据表明小清蛋白
(PV) GABA能神经元可能在调节皮质活动和控制中起主导作用
网络重新布线,特别是在学习的早期阶段。使用多晶须刺激
结合水奖励,我们开发了一种感觉联想学习的范例
驱动小鼠桶状皮层兴奋性突触强度的快速变化。重要的是,我们的
新数据表明,新皮质锥体神经元的 PV 输出在
感觉训练的最早阶段。我们的实验将整合体内和急性大脑
切片记录来检验PV神经元是感觉的主要调节器的假设
诱发小鼠桶状皮层的活动。我们建议奖励相关的乙酰胆碱释放
间接抑制 PV 神经放电,从而降低 PV 输出并增加感觉诱发
学习期间的活动。我们的实验将确定皮质去抑制的机制
促进感觉皮层中依赖于经验的突触可塑性。
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 }}
ALISON L BARTH其他文献
ALISON L BARTH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('ALISON L BARTH', 18)}}的其他基金
Fluorescence-based methods for microconnectivity analysis in neocortex
基于荧光的新皮质微连接分析方法
- 批准号:
10413555 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 50.87万 - 项目类别:
Inhibitory synaptic plasticity during learning
学习过程中的抑制性突触可塑性
- 批准号:
10270121 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 50.87万 - 项目类别:
MACHINE LEARNING APPROACHES FOR ELECTROPHYSIOLOGICAL CELL CLASSIFICATION
电生理细胞分类的机器学习方法
- 批准号:
9449797 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 50.87万 - 项目类别:
High Throughput Approaches for Cell-Specific Synapse Characterization
用于细胞特异性突触表征的高通量方法
- 批准号:
9380589 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 50.87万 - 项目类别:
MACHINE LEARNING APPROACHES FOR ELECTROPHYSIOLOGICAL CELL CLASSIFICATION
电生理细胞分类的机器学习方法
- 批准号:
9568053 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 50.87万 - 项目类别:
相似国自然基金
剪接因子U2AF1突变在急性髓系白血病原发耐药中的机制研究
- 批准号:82370157
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
IKZF1-N159Y/S热点突变在急性白血病中的致病机制研究
- 批准号:82300168
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
NMNAT1上调B7-H3介导急性早幼粒细胞白血病免疫逃逸的作用和机制研究
- 批准号:82300169
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
支链氨基酸转氨酶1在核心结合因子急性髓细胞白血病中的异常激活与促进白血病发生的分子机制研究
- 批准号:82370178
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
SRSF3/LRP5/Wnt信号通路在急性淋巴细胞白血病中的作用及机制研究
- 批准号:82370128
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Cellular mechanisms of hippocampal theta oscillations
海马θ振荡的细胞机制
- 批准号:
10371384 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 50.87万 - 项目类别:
Cellular mechanisms of hippocampal theta oscillations
海马θ振荡的细胞机制
- 批准号:
10668962 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 50.87万 - 项目类别: