Concurrent high resolution calcium imaging and fMRI reveal intra anterior cingulate cortex neuronal activity and large-scale brain network connectivity in healthy and nicotine-addicted mice

并行高分辨率钙成像和功能磁共振成像揭示了健康和尼古丁成瘾小鼠的前扣带皮层神经元活动和大规模脑网络连接

基本信息

  • 批准号:
    10576010
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 23.33万
  • 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:
    2023-03-15 至 2025-02-28
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Using functional magnetic resonance imaging (fMRI), studies have provided significant insights into unique large-scale functional organizations of the brain including default mode network (DMN) and salience network (SN). The aberrant communications of brain functional connectivity among these networks have been observed across different classes of addiction and are associated with craving and relapse. The overarching goal of this project is to identify the functional role of anterior cingulate cortex (ACC) in network integration in normal and addiction conditions. Our central hypotheses are that: 1) distinct functional clusters of neurons exist in rodent ACC and these clusters coactivate with distinct large-scale brain networks, 2) SN-related neurons in ACC will be activated in attention tasks whereas DMN-related neurons in ACC will be deactivated. 3) functional integration of SN-related neurons in ACC is decreased in nicotine addiction and causally relates to attention deficits via large-scale brain network dysfunctions. While fMRI can be utilized to depict large-scale brain networks, one technical challenge towards the testing of these hypotheses is to obtain spatially resolved neuronal activity within the ACC during fMRI. To address this, we will utilize an innovative MRI-compatible fluorescent miniature microscope, allowing concurrent imaging of ground-truth neuronal activities at cellular resolution during fMRI. We also implemented a silent zero-echo-time (ZTE) fMRI technique, enabling awake rodent imaging in a stress-free condition. Addressing these hypotheses will clarify the utility of ACC in predicting addiction related attention deficits and its putative role in serving as a novel treatment target for addiction. 1
项目概要 利用功能磁共振成像 (fMRI),研究提供了重要的见解: 大脑独特的大规模功能组织,包括默认模式网络(DMN)和显着性 网络(SN)。这些网络之间大脑功能连接的异常通信已被 在不同类别的成瘾中观察到,并且与渴望和复发有关。首要的 该项目的目标是确定前扣带皮层(ACC)在网络整合中的功能作用 正常和成瘾条件。我们的中心假设是:1)存在不同功能的神经元簇 在啮齿动物 ACC 中,这些簇与不同的大规模大脑网络共同激活,2) SN 相关神经元 ACC 将在注意力任务中被激活,而 ACC 中与 DMN 相关的神经元将被停用。 3)功能性 尼古丁成瘾时 ACC 中 SN 相关神经元的整合减少,并且与注意力有因果关系 大规模脑网络功能障碍导致的缺陷。虽然功能磁共振成像可以用来描绘大范围的大脑 网络中,测试这些假设的一项技术挑战是获得空间分辨率 fMRI 期间 ACC 内的神经元活动。为了解决这个问题,我们将利用一种创新的 MRI 兼容 荧光微型显微镜,允许同时对细胞内的真实神经元活动进行成像 fMRI 期间的分辨率。我们还实施了无声零回波时间 (ZTE) fMRI 技术,能够实现清醒状态 在无压力的条件下进行啮齿动物成像。解决这些假设将阐明 ACC 在预测方面的效用 成瘾相关的注意力缺陷及其在成瘾新治疗目标中的假定作用。 1

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 }}

Li-MING Hsu其他文献

Li-MING Hsu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 }}

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
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
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

相似海外基金

Development of a regional anesthesia guidance system to increase patient access to opioid-sparing analgesia for hip fracture pain
开发区域麻醉引导系统,以增加患者获得髋部骨折疼痛的阿片类药物保留镇痛的机会
  • 批准号:
    10759550
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.33万
  • 项目类别:
Deciphering neural origins of interhemispheric striatal resting-state functional connectivity using simultaneous chemogenetic fMRI and triple-spectral fiber photometry
使用同步化学遗传学功能磁共振成像和三光谱光纤光度测定破译半球间纹状体静息态功能连接的神经起源
  • 批准号:
    10727994
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.33万
  • 项目类别:
Biopsychosocial Influence on Shoulder Pain
生物心理社会对肩痛的影响
  • 批准号:
    10734103
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.33万
  • 项目类别:
Integrative Analysis of Adaptive Information Processing and Learning-Dependent Circuit Reorganization in the Auditory System
听觉系统中自适应信息处理和学习依赖电路重组的综合分析
  • 批准号:
    10715925
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.33万
  • 项目类别:
Commercialization of an Improved Treatment of Extremity Fractures Using a Regenerative Bone Adhesive to Accelerate Bone Healing in Aging Patients
使用再生骨粘合剂加速老年患者骨愈合的四肢骨折改进治疗方法的商业化
  • 批准号:
    10822079
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.33万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了