Visual pathway abnormalities and self-organisation of the visual system
视觉通路异常和视觉系统的自组织
基本信息
- 批准号:149341228
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:
- 资助国家:德国
- 起止时间:
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Congenital malformations of the optic chiasm cause large scale abnormal input to the visual cortex. They therefore provide a valuable key to understand the framework guiding human visual pathway development and plasticity for the benefit of basic neuroscience and clinical applications. In the work leading up to this project we identified the visual cortex as a site of critical importance (a) for plastic mechanisms to make abnormal input available for visual function and (b) for action and failure of visual maturation. Remarkably, a potential cortical MRI-biomarker for such amblyopia-like processes appears to be generalizable beyond chiasma abnormalities, as indicated by our companion research on achromatopsia in an independent DFG-project. Based on these foundations, the proposed project aims to decipher how developmental mechanisms operate in the human visual brain at the level of brain function, connectivity, and anatomy. For this purpose, we will apply an interdisciplinary approach of ophthalmology, psychophysics, highest-standard anatomical/diffusion-weighted/functional MRI (a/d/fMRI) and artificial-intelligence based neuro-computations (deep-learning). Specifically, we will investigate (1) reorganisation of top-down attentional modulation with 7T fMRI, (2) intra-cortical connectivity and fine-structure via 7T a/dMRI, (3) altered visual development via deep-learning based analyses of MRI-brain-anatomies for individualized diagnostics. To make a significant, neuro-scientifically and clinically meaningful contribution to the understanding of visual pathway developments in congenital vision disorders, we will extend our investigations beyond our previous target group (chiasma abnormalities) by integrating groups with congenital cone-dysfunction (achromatopsia) and early blindness. This integration of our related, but previously independent research activities, paves the way for a generalization of our insights that will significantly increase the impact of our research. This is further supported by the use of highest-standard a/d/fMRI that is possible due to our proven expertise, our strong collaborations with leaders in the field, and the recent extension of the local infra-structure by the novel 7T connectome scanner (Siemens 7T Terra.X Impulse Edition). It is expected that this integrated approach of functional and structural analyses in congenital visual pathway disorders will provide significant insights into neural development and reorganisation that will have a lasting impact on our view of visual system plasticity and ultimately on clinical applications. Specifically, we aim to set a general precedent for the MRI-based identification of changes of intra-cortical and cortico-cortical connectivity, and of visual cortex maturation, including amblyopia correlates, that will spur the development of novel diagnostics and therapeutic approaches.
先天性视交叉畸形会导致视觉皮层的大规模异常输入。因此,它们为理解指导人类视觉通路发育和可塑性的框架提供了宝贵的钥匙,以利于基础神经科学和临床应用。在该项目的前期工作中,我们确定视觉皮层是一个至关重要的部位(a)为视觉功能提供异常输入的可塑性机制,以及(b)视觉成熟的行动和失败。值得注意的是,这种弱视样过程的潜在皮质 MRI 生物标志物似乎可以推广到交叉异常之外,正如我们在一个独立 DFG 项目中对全色盲的伴随研究所表明的那样。基于这些基础,拟议的项目旨在破译人类视觉大脑在大脑功能、连接性和解剖学层面上的发育机制如何运作。为此,我们将采用眼科、心理物理学、最高标准的解剖/扩散加权/功能 MRI (a/d/fMRI) 和基于人工智能的神经计算(深度学习)的跨学科方法。具体来说,我们将研究(1)通过 7T fMRI 自上而下的注意力调节重组,(2)通过 7T a/dMRI 进行皮质内连接和精细结构,(3)通过基于深度学习的 MRI 脑解剖分析来改变视觉发育,以进行个性化诊断。为了对理解先天性视力障碍的视觉通路发育做出重大的、神经科学和临床上有意义的贡献,我们将通过整合患有先天性视锥细胞功能障碍(全色盲)和早期失明的群体,将我们的研究扩展到之前的目标群体(交叉异常)之外。这种对我们相关但以前独立的研究活动的整合,为我们的见解的概括铺平了道路,这将显着提高我们研究的影响力。最高标准的 a/d/fMRI 的使用进一步支持了这一点,这得益于我们经过验证的专业知识、与该领域领导者的密切合作,以及最近通过新型 7T 连接组扫描仪(西门子 7T Terra.X 脉冲版)对本地基础设施的扩展。预计这种先天性视觉通路疾病的功能和结构分析的综合方法将为神经发育和重组提供重要的见解,这将对我们对视觉系统可塑性的看法并最终对临床应用产生持久影响。具体来说,我们的目标是为基于 MRI 识别皮质内和皮质-皮质连接的变化以及视觉皮层成熟(包括弱视相关性)的变化树立一个普遍的先例,这将刺激新的诊断和治疗方法的发展。
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 }}
Professor Dr. Michael Hoffmann其他文献
Professor Dr. Michael Hoffmann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('Professor Dr. Michael Hoffmann', 18)}}的其他基金
Gait control – visuo-motor interactions and plasticity in glaucoma
青光眼的步态控制 â 视觉运动相互作用和可塑性
- 批准号:
423926179 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Achromatopsia: Exploring nature and plasticity of vision in the absence of functional cones
全色盲:探索功能性视锥细胞缺失情况下视觉的本质和可塑性
- 批准号:
262033421 - 财政年份:2015
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Neuronale Mechanismen der audio-visuellen Bewegungswahrnehmung
视听运动感知的神经机制
- 批准号:
56461305 - 财政年份:2008
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Visuelle Verarbeitung und kortikale Organisation bei Albinismus
白化病的视觉处理和皮质组织
- 批准号:
14106631 - 财政年份:2005
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Kortikale Organisation und visuelle Funktion bei Albinismus
白化病的皮质组织和视觉功能
- 批准号:
5371128 - 财政年份:2002
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
相似国自然基金
Foxc2介导Syap1/Akt信号通路调控破骨/成骨细胞分化促进颞下颌关节骨关节炎的机制研究
- 批准号:82370979
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
肠道菌群介导的脱氧胆酸激活S1PR2/NLRP3/IL-1β通路在炎症性肠病合并艰难梭菌感染中的致病机制研究
- 批准号:82372306
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
PROCR信号通路介导的血管新生在卵巢组织移植中的作用及机制研究
- 批准号:82371726
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
cGAS-STING通路调控单核细胞活化参与Graves病发病的机制研究
- 批准号:82370787
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
基于压力敏感肾单位微流控芯片的肾上皮细胞CAT1-mTOR通路在梗阻性肾损伤中的作用机制研究
- 批准号:82370678
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
GREB1突变介导雌激素受体信号通路导致深部浸润型子宫内膜异位症的分子遗传机制研究
- 批准号:82371652
- 批准年份:2023
- 资助金额:45.00 万元
- 项目类别:面上项目
运用3D打印和生物反应器构建仿生尿道模型探索Hippo-YAP信号通路调控尿道损伤修复的机制研究
- 批准号:82370684
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
“肠—肝轴”PPARα/CYP8B1胆汁酸合成信号通路在减重手术改善糖脂代谢中的作用与机制
- 批准号:82370902
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
GASP-1通过Myostatin信号通路调控颏舌肌功能的作用及机制研究
- 批准号:82371131
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
乳杆菌代谢物PolyP通过LuxS/AI-2途径调控菌斑生物膜介导的矿化失衡机制研究
- 批准号:82370941
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
A HUMAN IPSC-BASED ORGANOID PLATFORM FOR STUDYING MATERNAL HYPERGLYCEMIA-INDUCED CONGENITAL HEART DEFECTS
基于人体 IPSC 的类器官平台,用于研究母亲高血糖引起的先天性心脏缺陷
- 批准号:
10752276 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Iron deficits and their relationship with symptoms and cognition in Psychotic Spectrum Disorders
铁缺乏及其与精神病谱系障碍症状和认知的关系
- 批准号:
10595270 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Defining the Role of Enteric Nervous System Dysfunction in Gastrointestinal Motor and Sensory Abnormalities in Down Syndrome
确定肠神经系统功能障碍在唐氏综合症胃肠运动和感觉异常中的作用
- 批准号:
10655819 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Etiology and pathogenesis of lethal lung developmental disorders in neonates
新生儿致命性肺发育障碍的病因和发病机制
- 批准号:
10660107 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Neuromelanin MRI: A tool for non-invasive investigation of dopaminergic abnormalities in adolescent substance use.
神经黑色素 MRI:一种用于非侵入性调查青少年物质使用中多巴胺能异常的工具。
- 批准号:
10735465 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
The convergence of stress and sex on Abeta and tau metabolism and pathology
压力和性对 Abeta 和 tau 代谢及病理学的影响
- 批准号:
10734280 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Soft wireless multimodal cardiac implantable devices for long-term investigating heart failure pathogenesis
用于长期研究心力衰竭发病机制的软无线多模式心脏植入装置
- 批准号:
10735395 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Discovery of craniofacial genes capable of compensation through evolutionary mutant model
通过进化突变模型发现能够补偿的颅面基因
- 批准号:
10606667 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Neural Inflammation and Exercise Pressor Reflex in Heart Failure
心力衰竭中的神经炎症和运动升压反射
- 批准号:
10712202 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别: