An integrated platform for studying sensory networks in the vertebrate brain
研究脊椎动物大脑感觉网络的综合平台
基本信息
- 批准号:10677526
- 负责人:
- 金额:$ 40.53万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-09-15 至 2023-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
7. Project Summary/Abstract
Human experience is shaped by our senses, which receive diverse inputs from our
environment. These varied inputs, however, all contribute to a single integrated
representation in our minds of the outside world. Neuroscientists have studied sensory
perception, and the integration different sensory modalities like vision, hearing, and
touch, for decades, but there are still important unanswered questions about how
sensory cells in the brain work, and how the circuits that they form control the flow of
information through the brain. Understanding these networks in detail would expand our
knowledge of the brain in general, and would serve as a starting point for addressing
disorders like autism spectrum disorder, in which sensory systems function abnormally.
In a large part, these functioning sensory circuits have remained mysterious for technical
reasons. Traditional techniques either sample from the whole brain without seeing the
individual neurons or record from a few neurons at a time without seeing the larger
networks. This project addresses this gap using the zebrafish model system by imaging
activity across the entire brain, including the activity of each neuron individually. The first
aim contains a plan to map such brain-wide activity while the brain perceives and
processes visual or auditory information, using a set of novel approaches for sensory
stimulation. Experiments in the second aim will present various visual and auditory
stimuli simultaneously, looking for the ways in which the brain's functioning networks
integrate this information. These data will be used to build mathematical network models
of how the brain processes and integrates vision and hearing. The third aim will shed
light on functional and structural aspects of these sensory neurons, revealing biological
realities that we will use to adjust the purely mathematical models from the prior aims.
The resulting biologically grounded models will set the stage for concrete functional
experiments in the fourth aim, where we will optogenetically activate or silence specific
circuit elements to test the models' predictions.
The overall goal is to describe, for the first time, all of the auditory and visual neurons in
the brain, and to develop and test models for how they receive, process, and integrate
information across sensory modalities.
7.项目总结/摘要
人类的经验是由我们的感官塑造的,我们的感官从我们的大脑中接收各种输入。
环境然而,这些不同的投入都有助于一个单一的综合
在我们的脑海中呈现外部世界。神经科学家已经研究了
感知,以及整合不同的感官形式,如视觉,听觉,
触摸,几十年来,但仍然有一些重要的未回答的问题,
大脑中的感觉细胞工作,以及它们形成的回路如何控制血液的流动。
信息通过大脑。详细了解这些网络将扩展我们的
大脑的一般知识,并将作为一个起点,解决
像自闭症谱系障碍,其中感觉系统功能异常。
在很大程度上,这些功能性的感觉回路对于技术人员来说仍然是神秘的。
原因传统的技术要么从整个大脑中取样,而不观察大脑。
单个神经元或记录从几个神经元在同一时间没有看到较大的
网络.该项目解决了这一差距使用斑马鱼模型系统通过成像
整个大脑的活动,包括每个神经元的活动。第一
aim包含了一个计划,在大脑感知和
处理视觉或听觉信息,使用一套新的方法来感知
刺激.第二个目标的实验将呈现各种视觉和听觉
同时刺激,寻找大脑功能网络的方式,
整合这些信息。这些数据将用于建立数学网络模型
大脑是如何处理和整合视觉和听觉的。第三个目标将摆脱
这些感觉神经元的功能和结构方面的光,揭示生物学
我们将使用这些现实来调整来自先前目标的纯数学模型。
由此产生的生物学基础模型将为具体的功能性
第四个目标的实验,我们将光遗传学激活或沉默特定的
电路元件来测试模型的预测。
总的目标是第一次描述所有的听觉和视觉神经元,
大脑,并开发和测试他们如何接收,处理和整合的模型
跨感官模式的信息。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Calcium Imaging and the Curse of Negativity.
- DOI:10.3389/fncir.2020.607391
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:3.5
- 作者:Vanwalleghem G;Constantin L;Scott EK
- 通讯作者:Scott EK
Optical tweezers across scales in cell biology.
细胞生物学范围内的光学镊子。
- DOI:10.1016/j.tcb.2022.05.001
- 发表时间:2022-11
- 期刊:
- 影响因子:19
- 作者:Favre-Bulle, Itia A.;Scott, Ethan K.
- 通讯作者:Scott, Ethan K.
Auditory processing in rodent models of autism: a systematic review.
- DOI:10.1186/s11689-022-09458-6
- 发表时间:2022-08-30
- 期刊:
- 影响因子:4.9
- 作者:
- 通讯作者:
Contributions of Luminance and Motion to Visual Escape and Habituation in Larval Zebrafish.
- DOI:10.3389/fncir.2021.748535
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:3.5
- 作者:Mancienne T;Marquez-Legorreta E;Wilde M;Piber M;Favre-Bulle I;Vanwalleghem G;Scott EK
- 通讯作者:Scott EK
Broad frequency sensitivity and complex neural coding in the larval zebrafish auditory system.
- DOI:10.1016/j.cub.2021.01.103
- 发表时间:2021-05-10
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Poulsen RE;Scholz LA;Constantin L;Favre-Bulle I;Vanwalleghem GC;Scott EK
- 通讯作者:Scott EK
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Ethan Kime Scott其他文献
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An integrated platform for studying sensory networks in the vertebrate brain
研究脊椎动物大脑感觉网络的综合平台
- 批准号:
10709767 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
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Data-driven Recommendation System Construction of an Online Medical Platform Based on the Fusion of Information
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- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:外国青年学者研究基金项目
相似海外基金
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10752276 - 财政年份:2024
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建立研究胸腺源性先天淋巴细胞谱系追踪系统
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10644626 - 财政年份:2023
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$ 40.53万 - 项目类别:
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继续“从利马到广州及其他地区:通过艺术研究全球化的人工智能辅助遗产材料研究平台”
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AH/Y006100/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
Research Grant
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在人类神经元中实施 MEA 平台,用于研究与年龄相关的神经网络功能障碍并测试饮食干预
- 批准号:
NC/X00189X/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
Research Grant
Translational Approach to Studying miRNA functions in sACC and amygdala in patients with BPD
研究 BPD 患者 sACC 和杏仁核 miRNA 功能的转化方法
- 批准号:
10635583 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
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通过开发单细胞多组学技术研究哺乳动物的调节回路
- 批准号:
10654046 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
Studying epigenetic dysregulation in Down Syndrome using fluorescent reporter cell lines
使用荧光报告细胞系研究唐氏综合症的表观遗传失调
- 批准号:
10432293 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
Studying Epigenetic Dysregulation in Down Syndrome Using Fluorescent Reporter Cell Lines
使用荧光报告细胞系研究唐氏综合症的表观遗传失调
- 批准号:
10581695 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
A platform for studying the role of haemodynamics in microvascular disease
研究血流动力学在微血管疾病中的作用的平台
- 批准号:
EP/T023155/1 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:
Research Grant
A New Platform for Studying Protein Folding in Live Cells
研究活细胞中蛋白质折叠的新平台
- 批准号:
10337041 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 40.53万 - 项目类别:














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