Biophysical mechanisms and computational principles of weak signal detection.

弱信号检测的生物物理机制和计算原理。

基本信息

  • 批准号:
    237638727
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Fellowships
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2012-12-31 至 2014-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The nature of the neural code is one of the fundamental questions in neuroscience. Understanding the neural code for sensory systems requires both specifying a map between external signals and the resulting spike trains and demonstrating that downstream neural circuits can interpret or decode this mapping and therefore direct behavioral output. By combining electrophysiology, modeling and pharmacology I want to understand explicitly on a cellular level how decoding of a temporal neural code is performed by downstream neurons. Weak signal detection in pyramidal cells (PC) of weakly electric fish is an excellent model to study this question. Neuroanatomical work has thoroughly described the network connectivity of the electrosensory circuits. The input neurons (primary afferents) to PCs have been investigated electrophysiologically and modeled in great detail. Using a relatively simple model system (e.g. as compared to mammalian cortex) will enable me to link cellular coding mechanisms to a specific sensory task, e.g. amplification of weak signals. The project will consist of three major elements: 1) determining the neuronal code of PCs for weak signals using extracellular recordings; 2) using these data to develop a model of the cellular dynamics that transforms the primary afferent code into the PC code; 3) using the model to make strong predictions as to the cellular basis of decoding and testing these predictions by intracellular recordings and pharmacological manipulations. Since the cellular basis of PC synaptic input amplification (e.g. AMPA, NMDA and GABA receptors plus various voltage-gated ion channels) is found in all mammalian sensory systems, the decoding algorithm I will develop should be generally applicable and neuroscientists working on other systems will be able to evaluate whether it is realized by the synaptic dynamics in the visual, auditory or somatosensory system.
神经密码的本质是神经科学的基本问题之一。理解感觉系统的神经编码需要指定外部信号和由此产生的尖峰序列之间的映射,并证明下游神经回路可以解释或解码该映射,从而指导行为输出。通过结合电生理学,建模和药理学,我想在细胞水平上明确地了解下游神经元如何解码时间神经代码。弱电鱼锥体细胞(PC)的微弱信号检测是研究这一问题的一个很好的模型。神经解剖学的工作已经彻底地描述了电感觉回路的网络连接。对pc的输入神经元(初级传入)进行了电生理学研究,并建立了详细的模型。使用一个相对简单的模型系统(例如,与哺乳动物皮层相比)将使我能够将细胞编码机制与特定的感官任务联系起来,例如,微弱信号的放大。该项目将包括三个主要内容:1)利用细胞外记录确定pc的神经元编码,以获取弱信号;2)利用这些数据建立细胞动力学模型,将主要传入代码转换为PC代码;3)使用该模型对解码的细胞基础做出强有力的预测,并通过细胞内记录和药理操作测试这些预测。由于PC突触输入放大的细胞基础(例如AMPA, NMDA和GABA受体加上各种电压门控制离子通道)存在于所有哺乳动物的感觉系统中,因此我将开发的解码算法应该是普遍适用的,并且研究其他系统的神经科学家将能够评估它是否通过视觉,听觉或体感系统中的突触动力学实现。

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 }}

Dr. Sarah Nicola Jung其他文献

Dr. Sarah Nicola Jung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

Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金
Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market Reaction: An Explanation Based on Information Asymmetry
  • 批准号:
    W2433169
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金项目
Erk1/2/CREB/BDNF通路在CSF1R相关性白质脑病致病机制中的作用研究
  • 批准号:
    82371255
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
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
MYRF/SLC7A11调控施万细胞铁死亡在三叉神经痛脱髓鞘病变中的作用和分子机制研究
  • 批准号:
    82370981
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Idh3a作为线粒体代谢—表观遗传检查点调控产热脂肪功能的机制研究
  • 批准号:
    82370851
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
小脑浦肯野细胞突触异常在特发性震颤中的作用机制及靶向干预研究
  • 批准号:
    82371248
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 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
用于小尺寸管道高分辨成像荧光聚合物点的构建、成像机制及应用研究
  • 批准号:
    82372015
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
声致离子电流促进小胶质细胞M2极化阻断再生神经瘢痕退变免疫机制
  • 批准号:
    82371973
  • 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

Probing structural and biophysical mechanisms of mitochondrial membrane ultrastructure
探究线粒体膜超微结构的结构和生物物理机制
  • 批准号:
    10661778
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Probing structural and biophysical mechanisms of mitochondrial membrane ultrastructure
探究线粒体膜超微结构的结构和生物物理机制
  • 批准号:
    10809205
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Probing structural and biophysical mechanisms of mitochondrial membrane ultrastructure
探究线粒体膜超微结构的结构和生物物理机制
  • 批准号:
    10273815
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Probing structural and biophysical mechanisms of mitochondrial membrane ultrastructure
探究线粒体膜超微结构的结构和生物物理机制
  • 批准号:
    10580242
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms of biophysical diversity within and between olfactory bulb mitral and tufted cells.
嗅球二尖瓣和簇状细胞内部和之间的生物物理多样性机制。
  • 批准号:
    9467839
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms of biophysical diversity within and between olfactory bulb mitral and tufted cells.
嗅球二尖瓣和簇状细胞内部和之间的生物物理多样性机制。
  • 批准号:
    9764324
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Biophysical Mechanisms of Drosophila Development.
果蝇发育的生物物理机制。
  • 批准号:
    8546429
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Biophysical Mechanisms of Drosophila Development.
果蝇发育的生物物理机制。
  • 批准号:
    8335744
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Biophysical Mechanisms of Drosophila Development.
果蝇发育的生物物理机制。
  • 批准号:
    8676815
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
MOLECULAR, BIOPHYSICAL AND INTEGRATIVE MECHANISMS OF MEMORY IN BRAIN NETWORKS
大脑网络中记忆的分子、生物物理和整合机制
  • 批准号:
    6290614
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了