Cellular and Molecular Mechanisms of Learning in the Zebrafish

斑马鱼学习的细胞和分子机制

基本信息

  • 批准号:
    7273870
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 13.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-08-10 至 2008-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): An understanding of the neurobiological basis of learning and memory is one of the most important problems in modern neuroscience. At present there are several model organisms that are used to study learning and memory. No one organism, however, currently combines rapid embryological development, suitability for forwards and reverse genetic manipulation, electrophysiological tractability and a vertebrate genome and nervous system. The purpose of this proposal is to develop the zebrafish into a useful model organism for a cell biological analysis of learning and memory. The zebrafish has several advantages as a model organism for the study of learning and memory. It is suitable for both forwards and reverse genetics. In addition, the zebrafish possesses a simple reflexive escape response, the C-start, which is mediated by a relatively simple neural circuit in the fish's hindbrain and spinal cord. Many neurons within this circuit have already been identified and electrophysiologically recorded from. The C-start reflex will be used to investigate the genetic basis of simple forms of nonassociative and associative memory, including habituation, dishabituation, sensitization and classical conditioning. Both short-term and long-term learning protocols will be developed. Another major goal will be to develop reverse genetic tools for identifying genes that are important for learning and memory in the zebrafish. Toward this end a methodology for disrupting the expression of specific genes (gene knockdown) using RNA interference (RNAi) will be developed. In addition, a computational screen will be developed to identify learning-associated genes in the zebrafish. Such genes will then become targets for gene knockdown in studies of learning and memory. It is expected that the findings from this study will speed the development of the zebrafish into a model organism for memory studies. In addition, the results from the proposed experiments will contribute to a fundamental understanding of the processes that underlie learning and memory. Such an understanding will facilitate the development of treatments for Alzheimer's disease and other disorders of memory.
描述(申请人提供):了解学习和记忆的神经生物学基础是现代神经科学中最重要的问题之一。目前有几种模式生物被用来研究学习和记忆。然而,目前还没有一种生物能将胚胎学的快速发育、对正向和反向基因操作的适应性、电生理的易感性以及脊椎动物的基因组和神经系统结合起来。本提案的目的是将斑马鱼发展成为一种有用的模式生物,用于学习和记忆的细胞生物学分析。作为学习和记忆研究的模式生物,斑马鱼有几个优势。它既适用于正向遗传,也适用于反向遗传。此外,斑马鱼具有一种简单的反射性逃避反应,即C-start,它是由鱼后脑和脊髓中相对简单的神经回路介导的。这个回路中的许多神经元已经被识别出来,并从电生理学上记录下来。C-start反射将用于研究非联想记忆和联想记忆的简单形式的遗传基础,包括习惯化、非习惯化、敏化和经典条件反射。将制定短期和长期学习方案。另一个主要目标将是开发反向遗传工具,以识别斑马鱼学习和记忆的重要基因。为此,将开发一种利用RNA干扰(RNAi)破坏特定基因表达(基因敲低)的方法。此外,将开发一种计算屏幕来识别斑马鱼的学习相关基因。在学习和记忆研究中,这些基因将成为基因敲除的目标。预计这项研究的结果将加速斑马鱼成为记忆研究的模式生物的发展。此外,拟议实验的结果将有助于对学习和记忆背后的过程的基本理解。这样的认识将促进治疗阿尔茨海默病和其他记忆障碍的发展。

项目成果

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