Perineuronal nets in cognition and behaviour

认知和行为中的神经周围网络

基本信息

  • 批准号:
    2747951
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2022 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Perineuronal nets (PNNs) are extracellular matrix structures surrounding neurons in the mammalian central nervous system1. PNNs have been implicated in limiting neuronal plasticity outside critical developmental periods and, in some brain regions, PNN removal in adulthood facilitates neuronal plasticity and associated memory functions1-3. On the other hand, PNN disruptions in several brain regions characterise some neuropsychiatric disorders, including schizophrenia1,4,5, and PNN removal in selected brain regions in rodents also impairs some cognitive and behavioural functions 6-8. In neocortex and hippocampus, PNNs mainly surround GABAergic inhibitory interneurons and have been implicated in maintenance and regulation of GABAergic inhibition, suggesting that PNN disruption may disrupt GABAergic inhibition1,3,4,9,10. This is of clinical relevance, because impaired GABAergic inhibition, including in prefrontal cortex and hippocampus, is a key feature of schizophrenia, and disruption of GABAergic inhibition, so-called neural disinhibition, in these brain regions causes clinically relevant cognitive and behavioural deficits in rats11. However, it largely remains to be examined if PNN disruption in prefrontal cortex and hippocampus causes similar deficits to neural disinhibition. Moreover, many rodent models based on factors implicated in schizophrenia pathophysiology, including NMDA receptor hypofunction, show disruption of both PNNs and GABAergic interneurons, particularly in prefrontal cortex and hippocampus6,12-15. However, although the NMDA receptor hypofunction model involving subchronic injections of the NMDA receptor antagonist phencyclidine is widely used in basic and drug discovery research14, PNN disruption in this model has not been characterised; in addition, the relationship between NMDA receptor hypofunction, PNN and GABAergic interneuron disruption, and clinically relevant cognitive and behavioural impairments largely remains to be determined. AIMS AND RESEARCH PLAN The student will study how PNNs in prefrontal cortex and hippocampus contribute to cognition and behaviour in rats. The project will use brain site-specific manipulations of PNNs (Aim 1) and the subchronic phencyclidine model of NMDA receptor hypofunction (Aim 2) in combination with behavioural tests, in vivo electrophysiology and ex vivo histological methods. Aim 1: We will study if PNNs are required for some of the neural, behavioural and cognitive functions we have shown to require prefrontal and hippocampal GABAergic inhibition11,16-19. To this end, we will use removal of PNNs in prefrontal cortex or hippocampus by local injection of the enzyme chondroitinase ABC2,3,6-8, in combination with in vivo electrophysiological measurements and behavioural testing in rats, similar to our previous studies16-19. Using ex vivo histological methods20,21, we will also examine if PNN removal disrupts GABAergic interneuron markers (including GAD67 and calcium-binding proteins parvalbumin, calbindin and calretinin). Aim 2: Using ex vivo histological methods20,21, we will characterise PNN disruption in prefrontal cortex and hippocampus of the subchronic phencyclidine model of NMDA receptor hypofunction14 and examine if PNN changes are associated with the disruption of GABAergic interneuron markers in this model. We will also correlate histological measures with cognitive and behavioural impairments in the model, as well as to the rescue of such impairments by scheduled exercise.
周围神经网络(PNNS)是哺乳动物中枢神经系统中围绕神经元的细胞外基质结构1。PNN在关键发育期以外限制了神经元的可塑性,在一些大脑区域,成年后去除PNN有助于神经元的可塑性和相关的记忆功能。另一方面,几个大脑区域的PNN中断是一些神经精神障碍的特征,包括精神分裂症1,4,5,而啮齿动物特定大脑区域的PNN移除也会损害一些认知和行为功能6-8。在大脑皮层和海马区,PNN主要围绕GABA能抑制中间神经元,参与GABA能抑制的维持和调节,提示PNN干扰可能破坏GABA能抑制1,3,4,9,10。这具有临床意义,因为GABA能抑制受损,包括前额皮质和海马区,是精神分裂症的主要特征,而这些脑区GABA能抑制的破坏,即所谓的神经去抑制,会导致临床相关的认知和行为障碍11。然而,PNN在前额叶皮质和海马区的破坏是否会导致类似于神经去抑制的缺陷,这在很大程度上仍有待研究。此外,许多基于精神分裂症病理生理学因素的啮齿动物模型,包括NMDA受体功能低下,显示出PNNS和GABA能中间神经元的破坏,特别是在前额叶皮质和海马6,12-15。然而,尽管包括亚慢性注射NMDA受体拮抗剂苯环利定在内的NMDA受体功能低下模型被广泛应用于基础研究和药物发现14,但该模型中的PNN破坏尚未确定;此外,NMDA受体功能低下、PNN和GABA能神经元间质破坏之间的关系以及临床相关的认知和行为损害在很大程度上仍有待确定。目标和研究计划学生将研究前额叶皮质和海马区的PNN如何对大鼠的认知和行为做出贡献。该项目将使用PNNS的大脑部位特定操作(AIM 1)和NMDA受体功能低下的亚慢性苯环利定模型(AIM 2),并结合行为测试、体内电生理学和体外组织学方法。目的1:我们将研究PNNS是否是一些神经、行为和认知功能所必需的,我们已经证明需要前额叶和海马GABA能抑制11,16-19。为此,我们将通过局部注射软骨素酶ABC2,3,6-8,结合体内电生理测量和大鼠行为测试来移除前额皮质或海马区的PNN,类似于我们之前的研究16-19。使用体外组织学方法20,21,我们还将检查去除PNN是否扰乱GABA能神经元间标记(包括GAD67和钙结合蛋白小白蛋白、钙结合蛋白和钙维A蛋白)。目的:采用体外组织学方法,研究亚慢性苯环利定NMDA受体功能低下模型前额叶皮质和海马区PNN的破坏,并探讨PNN的改变是否与GABA能中间神经元标志物的破坏有关。我们还将在模型中将组织学测量与认知和行为损害联系起来,并通过预定的运动来挽救这些损害。

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 }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

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('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

基于肠道菌群-胆汁酸-NETs调控肿瘤免疫逃逸的乳腺癌“因虚致瘀”生物学基础及中医药干预的研究
  • 批准号:
    2025JJ80926
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
F.prausnitzii介导丁酸盐-HDAC3信号途径抑制NETs形成在急性胰腺炎中的作用机制研究
  • 批准号:
    2025JJ60669
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
NETs通过cGAS-STING信号通路激活泛凋亡加重急性胰腺炎的机制研究
  • 批准号:
    2025JJ81025
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
NETs通过METTL3介导USF2 m6A修饰促进脓毒症相关性凝血功能障碍
  • 批准号:
    2025JJ50594
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
岗藿清瘟颗粒通过NETs/NEAT1/NLRP3轴 抑制细胞焦亡减轻登革病毒感染诱导血 管渗漏的分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
M2巨噬细胞外泌体调控NAD+稳态重塑NETs/EndMT平衡治疗股骨头坏死机制研究
  • 批准号:
    QN25H060015
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
MPO介导NETs通路在慢加急性肝衰竭发生发展中的作用及其临床意义
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
半夏白术天麻汤通过抑制肠源性LPS/NF-κB通路减少NETs形成抗高血压血管内皮损伤的机制研究
  • 批准号:
    KLY25H270034
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
连翘苷通过KEAP1/NRF2途径抑制NETs诱导铁死亡缓解痛风性关节炎的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Role of Perineuronal Nets in Methamphetamine-Induced Hypofrontality and Cognitive Deficits
神经周围网络在甲基苯丙胺引起的额叶下垂和认知缺陷中的作用
  • 批准号:
    10675330
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Defining the role of perineuronal nets in Alzheimer's Disease pathology
定义神经周围网在阿尔茨海默病病理学中的作用
  • 批准号:
    10679795
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of perineuronal nets in adult cognition
神经周围网在成人认知中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06102
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The role of perineuronal nets in adult cognition
神经周围网在成人认知中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06102
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
An Examination of Oxytocin as a Neuroprotective Factor for the Development of Perineuronal Nets Using an Animal Model to Simulate Birth Interventions
使用动物模型模拟生育干预,检查催产素作为神经周围网络发育的神经保护因子
  • 批准号:
    9896185
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Role of Piriform Cortex Perineuronal Nets in Mouse Social Communication.
梨状皮层神经周围网络在小鼠社交交流中的作用。
  • 批准号:
    10045956
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
An Examination of Oxytocin as a Neuroprotective Factor for the Development of Perineuronal Nets Using an Animal Model to Simulate Birth Interventions
使用动物模型模拟生育干预,检查催产素作为神经周围网络发育的神经保护因子
  • 批准号:
    10227906
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of perineuronal nets in adult cognition
神经周围网在成人认知中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06102
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Perineuronal nets, hippocampal plasticity and autism spectrum disorder
神经周围网、海马可塑性和自闭症谱系障碍
  • 批准号:
    9981032
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Perineuronal nets, hippocampal plasticity and autism spectrum disorder
神经周围网、海马可塑性和自闭症谱系障碍
  • 批准号:
    10390327
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了