后梨状皮层锥体神经元在气味信息表征中的作用研究
批准号:
32070995
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李安安
依托单位:
学科分类:
感觉与运动系统神经生物学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李安安
中文摘要
梨状皮层是嗅觉重要的高级中枢,它接受来自嗅球的直接输入并可分为前梨状皮层和后梨状皮层。其中前梨状皮层参与气味信息类型和强度的表征、气味相关信息的价值表征、以及气味相关的学习记忆等,但后梨状皮层的功能一直不清楚。申请者最近的研究发现后梨状皮层锥体神经元对气味刺激的反应表现出任务依赖性,因此推测这些神经元在气味信息表征方面起重要作用。本研究拟结合使用光遗传技术、清醒头部固定多通道在体电生理记录、脑片膜片钳、气味分辨的行为学检测以及光纤钙记录等方法在不同层面对后梨状皮层锥体神经元的功能进行深入探讨。我们拟在描述后梨状皮层锥体神经元基本电生理特性的基础上,深入探讨其在气味的神经表征以及在动物气味分辨过程中的作用。研究结果一方面能为揭示后梨状皮层对气味表征和编码具体过程的神经环路提供新的线索,另一方面也能为我们理解嗅觉系统如何感知气味信息的细节提供新的认识。
英文摘要
Piriform cortex is an important olfactory center which receives direct input from the olfactory bulb and could be divided into anterior piriform cortex and posterior piriform cortex. While anterior piriform cortex is critically involved in representation of odor identity and intensity, representation of odor-related value, and odor-related learning and memory, the function of posterior piriform cortex remains elusive. Our recent study has identified that pyramidal neurons in the posterior piriform cortex have the ability to carry information on odor value, thus, it is likely that these neuros play important roles in odor information representation. We will study the function of pyramidal neurons in the posterior piriform cortex at different levels by combining optogenetics, in vivo multi-channel single cell recordings in awake head-fixed mice, in vitro patch clamp, olfactory discrimination behavioral test, and fiber photometry. After we describe the basic electrophysiological properties of the pyramidal neurons in the posterior piriform cortex, we will investigate the function of these neurons in neural representation of odor information and odor discrimination of the mice. The results will present new evidence on the neural circuits underlying how posterior piriform cortex represents and encodes odor information in details, and provide new information to help us to understand the process of how our olfactory system percepts odors.
梨状皮层是嗅觉重要的高级中枢,它接受来自嗅球的直接输入并可分为前梨状皮层和后梨状皮层。其中前梨状皮层参与气味信息类型和强度的表征、气味相关信息的价值表征、以及气味相关的学习记忆等,但后梨状皮层的功能一直不清楚。申请者最近的研究发现后梨状皮层锥体神经元对气味刺激的反应表现出任务依赖性,因此推测这些神经元在气味信息表征方面起重要作用。本研究详细解析了PPC锥体神经元在嗅觉信息处理和学习中的作用,深入探究了PPC锥体神经元在任务需求依赖性神经表征、气味价值记忆提取中的功能。首先,通过光纤钙记录技术,实时监测了PPC锥体神经元在不同任务条件下的活动情况,包括被动暴露和go/no-go任务。这些任务要求小鼠区分奖励和非奖励气味,并观察了神经元对气味价值变化的响应。此外,通过化学遗传学沉默PPC锥体神经元,评估了它们在嗅觉分辨能力中的作用,进一步验证了PPC在嗅觉联合学习中的重要性。其次,研究还关注了PPC锥体神经元在厌恶型嗅觉联合学习中的参与情况。在恐惧记忆提取方面,研究通过化学遗传学沉默PPC中的CaMKIIα+神经元,评估了它们在恐惧条件反射记忆提取中的作用,揭示了PPC在恐惧记忆提取信息编码中的必要性。此外,研究还探讨了APC中Fmr1特异性缺失对嗅觉检测和社会行为的影响。通过生成Fmr1条件性敲除小鼠,评估了它们的嗅觉检测能力和社交新颖性识别。同时,通过埋植阵列电极,比较了对照组和Fmr1条件性敲除小鼠在APC锥体神经元电活动方面的差异,包括自发活动和气味诱发反应,以及beta和gamma频段局部场电位反应。综上,通过光纤钙记录技术和化学遗传学方法特异性记录了PPC锥体神经元的活动,阐明了PPC锥体神经元在嗅觉分辨能力、厌恶型嗅觉联合学习以及恐惧记忆提取过程中的关键作用。此外,还揭示了APC中Fmr1基因缺失对嗅觉检测、社交行为以及神经振荡的影响,为理解嗅觉信息处理的神经机制提供了重要见解。
蓝斑核去甲肾上腺素能神经投射对嗅球和前梨状皮层的调制效应及机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:李安安
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依托单位:
嗅球外网状层VIP中间神经元在气味信息表征中的作用及机制研究
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批准号:31872771
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:李安安
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依托单位:
特异性激活背侧中缝核5-羟色胺能神经元对嗅球的调制及其神经机制研究
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批准号:31571082
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李安安
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依托单位:
国内基金
海外基金