The impact of drugs of abuse on striatal circuits

滥用药物对纹状体回路的影响

基本信息

  • 批准号:
    8767134
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.44万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-06-01 至 2019-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The Nucleus Accumbens (NAc) is important for the learning and expression of reward-related behaviors, and strongly influenced by drugs of abuse. Medium spiny neurons (MSNs) are the principal cells of the NAc, and are commonly segregated into two distinct populations. MSNs expressing D1 dopamine receptors project directly to the midbrain (D1-MSNs), while MSNs expressing D2 dopamine receptors project indirectly via the ventral pallidum (D2-MSNs). D1-MSNs and D2-MSNs process long-range excitatory inputs from the prefrontal cortex, thalamus, ventral hippocampus and basolateral amygdala. Recent findings from our laboratory indicate that synaptic connectivity in the NAc is both cell-type and input-specific, with hippocampal inputs stronger at D1-MSNs, and other long-range inputs largely unbiased. Glutamatergic inputs ultimately synapse onto spines, the small membrane protrusions found throughout the dendrites of D1-MSNs and D2-MSNs. Each spine receives a single synaptic contact, and possesses the machinery for postsynaptic transmission, including both AMPA and NMDA receptors. The types and locations of targeted spines dictate postsynaptic responses, with inputs onto smaller or distal spines evoking weaker signals. Recent studies from our laboratory, using a novel combination of two-photon microscopy and optogenetics, reveal that subcellular connectivity is also cell-type and input-specific. Thus, hippocampal inputs selectively contact larger, proximal spines at D1-MSNs, whereas other long-range inputs show limited preference. Cocaine and other drugs of abuse are well known to have dramatic effects on both the morphological and physiological properties of MSNs in the NAc. Cocaine sensitization is a hyper-responsiveness to repeated cocaine exposure, and promotes the growth of new spines and formation of new synapses. These classical observations suggest a rearrangement of functional circuits, but the types of long-range excitatory inputs that are impacted remain unknown. New preliminary data from our lab indicates that repeated cocaine exposure triggers dramatic changes to cell-type and input-specific synaptic connectivity. Our proposed experiments will characterize how cocaine sensitization impacts the synaptic organization of the NAc at the levels of neurons, dendrites and spines. This work involves a powerful combination of whole-cell recordings, optogenetics, two-photon microscopy, two-photon uncaging, in vivo pharmacology and in vivo pharmacogenetics. Our long-term goal is to further our understanding of how cocaine and other drugs of abuse reorganize striatal circuits during the transition to drug addiction.
描述(由申请人提供):伏隔核(NAC)对于与奖励相关行为的学习和表达很重要,并且受滥用药物的影响很大。中棘神经元(MSN)是NAC的主要细胞,通常被隔离为两个不同的种群。表达D1多巴胺受体的MSN直接向中脑发射(D1-MSN),而表达D2多巴胺受体的MSN通过腹侧palliDum(D2-MSN)间接地发射了D2多巴胺受体。 D1-MSN和D2-MSN从前额叶皮层,丘脑,腹侧海马和基底外侧杏仁核的长距离兴奋性输入。我们实验室的最新发现表明,NAC中的突触连通性既是细胞类型又是输入特异性的,而D1-MSN的海马输入更强,而其他长距离输入很大程度上没有偏见。谷氨酸能输入最终会突触到棘突上,这是在D1-MSN和D2-MSN的整个树突中发现的小膜突起。每个脊柱都接到单个突触接触,并具有用于突触后传播的机械,包括AMPA和NMDA受体。靶性棘的类型和位置决定了突触后反应,输入到较小或远端的棘突上引起了较弱的信号。我们实验室的最新研究结合了两光子显微镜和光遗传学的新组合,表明亚细胞连通性也是细胞类型和特定于输入的特异性。因此,海马输入 在D1-MSN上有选择地接触较大的近端刺,而其他远程输入显示有限的偏好。可卡因和其他滥用药物众所周知,对NAC中MSN的形态和生理特性都具有巨大影响。可卡因敏化是对重复可卡因暴露的高反应性,并促进了新刺的生长和新突触的形成。这些经典观察结果表明功能电路重新排列,但是影响的远程兴奋投入的类型仍然未知。来自我们实验室的新初步数据表明,重复的可卡因暴露会触发细胞类型和特异性突触连接性的巨大变化。我们提出的实验将表征可卡因敏化如何影响NAC在神经元,树突和棘突水平上的突触组织。这项工作涉及全细胞记录,光遗传学,两光子显微镜,两光子不衰老,体内药理学和体内药物遗传学的强大组合。我们的长期目标是进一步了解可卡因和其他滥用药物如何在过渡到吸毒的过程中重组纹状体回路。

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 }}

Adam G Carter其他文献

Adam G Carter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('Adam G Carter', 18)}}的其他基金

Thalamus in the middle: computations in multi-regional neural circuits
中间的丘脑:多区域神经回路的计算
  • 批准号:
    10546504
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Impact of subcortical inputs on frontal cortex via thalamus
皮层下输入通过丘脑对额叶皮层的影响
  • 批准号:
    10294403
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Thalamus in the middle: computations in multi-regional neural circuits
中间的丘脑:多区域神经回路的计算
  • 批准号:
    10294397
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Impact of subcortical inputs on frontal cortex via thalamus
皮层下输入通过丘脑对额叶皮层的影响
  • 批准号:
    10546514
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
The impact of drugs of abuse on striatal circuits
滥用药物对纹状体回路的影响
  • 批准号:
    9068059
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Dendritic physiology and calcium signaling in pyramidal neurons of the prefrontal
前额叶锥体神经元的树突生理学和钙信号传导
  • 批准号:
    7783980
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Synaptic and dendritic physiology in the prefrontal cortex
前额皮质的突触和树突生理学
  • 批准号:
    8990978
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Synaptic and dendritic physiology in the prefrontal cortex
前额皮质的突触和树突生理学
  • 批准号:
    10532203
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Synaptic and Dendritic Physiology in the Prefrontal Cortex
前额皮质的突触和树突生理学
  • 批准号:
    8402157
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Dendritic physiology and calcium signaling in pyramidal neurons of the prefrontal
前额叶锥体神经元的树突生理学和钙信号传导
  • 批准号:
    8206675
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:

相似国自然基金

慢性应激差异化调控杏仁核神经元突触结构的机制研究
  • 批准号:
    81960257
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    33.7 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
FMR1NB基因多态性和男性同性恋杏仁核结构和功能的相关性研究
  • 批准号:
    81671357
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
不同亚型功能性消化不良杏仁核环路的脑功能及结构磁共振成像研究
  • 批准号:
    81671672
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
视网膜直接投射到杏仁核的神经通路结构和功能研究
  • 批准号:
    31571091
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

GluD1 regulation of structural plasticity in chronic ethanol exposure and protracted withdrawal
GluD1 对慢性乙醇暴露和长期戒断中结构可塑性的调节
  • 批准号:
    10724599
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Circuit control of motivation to take and seek alcohol
饮酒和寻求酒精动机的电路控制
  • 批准号:
    10753712
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Pathological AMPA receptor adaptations governing dependence-escalated alcohol self-administration
病理性 AMPA 受体适应控制依赖性升级的酒精自我给药
  • 批准号:
    10592002
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
The effects of low-dose ethanol on reward-value decision making and the basolateral amygdala
低剂量乙醇对奖励价值决策和基底外侧杏仁核的影响
  • 批准号:
    10825973
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
Structure-Function and Signaling of Glutamate Delta 1 in Pain Mechanism
疼痛机制中谷氨酸 Delta 1 的结构功能和信号传导
  • 批准号:
    10688445
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.44万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了