Temperature Compensation of Neuronal and Network Function
神经元和网络功能的温度补偿
基本信息
- 批准号:8535263
- 负责人:
- 金额:$ 34.2万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-09-01 至 2017-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAnimalsBehaviorBiologicalBiological ProcessBrain DiseasesCell physiologyCharacteristicsComputer SimulationCrabsCrustaceaDataDevelopmentEtiologyFamilyFebrile ConvulsionsFinancial compensationGangliaGeneticGoalsHigh temperature of physical objectHumanIndividualIndividual DifferencesLife ExperienceMalignant NeoplasmsMeasurementMeasuresMembraneModelingNervous System PhysiologyNervous system structureNeurologicNeuronsNeurosciencesOutputPatternPerformancePhysiologicalPopulationPreparationProcessPropertyReactionRoleSeizuresSeriesSolutionsStereotypingSynapsesTemperatureTestingTheoretical StudiesTimeVariantWorkbasecomputer studiesdesignelectrical propertyextreme temperatureglobal environmentinsightnetwork modelsresearch studyresponsesynaptic functionvoltagevoltage clamp
项目摘要
DESCRIPTION (provided by applicant): Temperature is a global perturbation that alters all biological reactions and processes to a greater or lesser degree. This proposal address the fundamental question of how neuronal circuits that underly behavior can be robust against temperature changes when all of the synaptic and intrinsic properties that give rise to network dynamics are altered differently by temperature. Towards this goal, experimental and computational studies of a crustacean central pattern generating network, the pyloric rhythm of the stomatogastric ganglion (STG) are proposed. Specific Aims include: studies of the effects of temperature on individual neurons and synapses of the pyloric circuit from animals acclimated to different temperatures; voltage-clamp characterization of the effects of temperature on six voltage and time-dependent membrane currents from STG neurons from animals acclimated to different temperatures; the effects of temperature on dynamic clamp constructed reciprocal inhibitory circuits made from pairs of isolated STG neurons; development of conductance-based single neuron models; and construction of pyloric network models to explore the robustness of circuit performance to altered temperature. These data will inform our understanding of how robust circuit performance is preserved across individuals and in response to alterations in the components of a circuit over time. These experiments will contribute to our understanding of how individuals with different sets of underlying circuit components can nonetheless respond robustly to many environmental perturbations. Additionally, these experiments will provide insight into the mechanisms by which high temperature may contribute to seizure and other neurological problems.
描述(申请人提供):温度是一种全球性的扰动,或多或少地改变了所有的生物反应和过程。这一建议解决了一个根本问题,即当引起网络动态的所有突触和固有属性因温度而不同地改变时,行为不佳的神经元电路如何对温度变化保持健壮。为此,提出了甲壳类中枢模式发生网络--口胃神经节幽门节律的实验和计算研究。具体目标包括:研究温度对不同温度习服动物的单个神经元和幽门电路突触的影响;电压钳表征温度对不同温度习服动物的STG神经元六个电压和时间依赖的膜电流的影响;温度对由分离的STG神经元对构建的相互抑制电路的动态钳制的影响;建立基于电导的单个神经元模型;以及构建幽门网络模型,以探索电路性能对温度变化的稳健性。这些数据将使我们了解如何在不同的个体上保持稳健的电路性能,并响应电路组件随时间的变化。这些实验将有助于我们理解拥有不同底层电路组件的个体如何对许多环境扰动做出强有力的反应。此外,这些实验将提供对高温可能导致癫痫发作和其他神经问题的机制的洞察。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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