Development and Validation of a Genetically Encoded Method to Trace and Manipulate Neuronal Circuits in Zebrafish

追踪和操纵斑马鱼神经元回路的基因编码方法的开发和验证

基本信息

  • 批准号:
    10505822
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 244.05万
  • 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:
    2022-08-19 至 2025-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Identifying how neurons are connected to each other in the brain is an important and necessary step towards understanding how brain activity gives rise to behavior, and how it is perturbed by disease. Unfortunately, currently available methods have limitations that make it challenging to visualize these brain wiring diagrams. In addition, there is an urgent need for a method that will make it possible not only to unveil brain connectivity, but also to genetically modify the functional properties of neurons connected in a circuit. We recently developed a genetic system named TRACT and showed using Drosophila that it possesses both of these features. However, many complex brain functions cannot be examined in Drosophila, and understanding them will require the use of vertebrate animals. In recent years the zebrafish has emerged as a useful vertebrate animal model to study complex brain processes due to its relatively simple yet conserved vertebrate brain, optical transparency during embryonic and larval stages of development, amenability to large-scale behavioral assays, the emergence of complex behaviors after only 5 days of development, and a growing suite of genetic tools that allow observation and manipulation of neuronal circuits in behaving animals. However, the usefulness of zebrafish for neuroscience research is constrained by a lack of methods to identify and perturb synaptically connected neurons. In preliminary studies, we developed a TRACT system that can be used to identify anterograde monosynaptic connections between neurons in the zebrafish brain. Here we propose to further develop TRACT as a tool for transneuronal tracing in zebrafish by developing additional anatomical tracing modalities, and by establishing the use of TRACT to genetically manipulate and functionally characterize synaptically connected neurons. These capabilities will increase the usefulness of zebrafish as a model system to study vertebrate neuronal circuit function, both to reveal general principles of neuronal circuits that underlie specific behaviors, and to model complex brain disorders such as autism, Alzheimer’s disease and schizophrenia.
项目摘要 确定神经元如何在大脑中相互联系是迈向的重要和必要的步骤 了解大脑活动如何引起行为以及疾病如何扰动它。很遗憾, 当前可用的方法有局限性,使得可视化这些大脑接线图的挑战。在 此外,迫切需要一种方法,该方法不仅可以揭示大脑连接性,而且还可以 我们最近开发了一个 遗传系统命名为“小道”,并使用果蝇具有这两种特征。然而, 许多复杂的大脑功能无法在果蝇中检查,理解它们将需要使用 脊椎动物。近年来,斑马鱼已成为一种有用的脊椎动物模型来研究 复杂的大脑过程由于其相对简单但保守的脊椎动物大脑,光学透明度 发育的胚胎和幼虫阶段,对大规模行为测定的适用性,出现 仅在开发5天之后,复杂的行为以及越来越多的遗传工具允许观察 以及在行为动物中操纵神经元电路。但是,斑马鱼对神经科学的有用性 研究受到缺乏识别和扰动突触连接神经元的方法的限制。 初步研究,我们开发了一种可用于识别稳定单突触的区域 斑马鱼大脑中神经元之间的连接。在这里,我们建议进一步开发作为一种工具 通过开发额外的解剖学追踪方式,并建立透脑性的追踪 使用道的使用来一般操纵并在功能上表征突触连接的神经元。 功能将增加斑马鱼作为研究脊椎动物神经元电路的模型系统的实用性 功能,既揭示了基于特定行为的神经元电路的一般原理,又要建模 复杂的脑疾病,例如自闭症,阿尔茨海默氏病和精神分裂症。

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 }}

CARLOS LOIS其他文献

CARLOS LOIS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('CARLOS LOIS', 18)}}的其他基金

Development and Validation of a Genetically Encoded Method to Trace and Manipulate Neuronal Circuits in Zebrafish - DIVERSITY SUPPLEMENT
追踪和操纵斑马鱼神经元回路的基因编码方法的开发和验证 - 多样性补充
  • 批准号:
    10731536
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
A transgenic songbird to image brain premotor sequence
转基因鸣禽对大脑前运动序列进行成像
  • 批准号:
    9034727
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
A transgenic songbird to image brain premotor sequence
转基因鸣禽对大脑前运动序列进行成像
  • 批准号:
    9143815
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
A genetic strategy to record cell-cell interactions
记录细胞间相互作用的遗传策略
  • 批准号:
    8603342
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
A genetic strategy to record cell-cell interactions
记录细胞间相互作用的遗传策略
  • 批准号:
    8681568
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Investigating the role of CNTNAP2 gene in vocal learning in mutant songbirds
研究 CNTNAP2 基因在突变鸣禽声音学习中的作用
  • 批准号:
    8413323
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Investigating the role of CNTNAP2 gene in vocal learning in mutant songbirds
研究 CNTNAP2 基因在突变鸣禽声音学习中的作用
  • 批准号:
    8529590
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Transgenesis in songbirds for the genetic manipulation of neuronal circuits
用于神经元回路遗传操纵的鸣禽转基因
  • 批准号:
    8256747
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Transgenesis in songbirds for the genetic manipulation of neuronal circuits
用于神经元回路遗传操纵的鸣禽转基因
  • 批准号:
    8462635
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Transgenesis in songbirds for the genetic manipulation of neuronal circuits
用于神经元回路遗传操纵的鸣禽转基因
  • 批准号:
    8655898
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

The role of oligodendrocyte precursor cells in circuit remodeling in the mature brain
少突胶质细胞前体细胞在成熟脑回路重塑中的作用
  • 批准号:
    10750508
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Senescence and Salivary Gland Dysfunction
衰老和唾液腺功能障碍
  • 批准号:
    10892708
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Mechanisms and therapeutic potential of blocking the mitochondrial Mg2+ channel Mrs2 in obesity and NAFLD
阻断线粒体 Mg2 通道 Mrs2 在肥胖和 NAFLD 中的机制和治疗潜力
  • 批准号:
    10679847
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Development of a conditional ataxin-1 knockout mouse line
条件性ataxin-1基因敲除小鼠品系的开发
  • 批准号:
    10642313
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
Defining The Role of Failed-Repair Proximal Tubule Cells in AdvancedRenal Disease in African Americans
确定修复失败的近端小管细胞在非裔美国人晚期肾病中的作用
  • 批准号:
    10740665
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 244.05万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了