|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Разработка новых методов, технологий, экспериментальных подходов и моделей для оптического исследования активности нейронов мозга в динамике поведения.НИР
Development of new methods, technologies, experimental approaches and models for optical interrogation of neuronal brain activity during behavior
- Руководитель НИР: Анохин К.В.
- Ответственные исполнители: Ивашкина О.И., Федотов А.Б.
- Участники НИР: Поспелов Н.А., Сотсков В.П., Сухинин Д.И., Торопова К.А.
- Подразделение: Институт перспективных исследований мозга
- Срок исполнения: 9 января 2017 г. - 31 декабря 2020 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 01
- Номер ЦИТИС: АААА-А17-117030610064-9
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Когнитивные функции головного мозга
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Биомедицинские и ветеринарные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.39.05 Методы и аппаратура в физиологии человека и животных
- 34.39.17 Физиология центральной нервной системы
- 34.39.23 Высшая нервная деятельность. Поведение
- Классификатор OECD: Нейробиология
-
Ключевые слова:
нервная система, нейрофотоника, поведение
behavior, nervous system, neurophotonics -
Описание:
Цель исследования: разработка новых методов и экспериментальных подходов для динамического исследования активности мозга на разных уровнях (единичных клеток, популяций нейронов и целых структур мозга) при непосредственном сопоставлении с поведением животных в разных когнитивных задачах.
-
Abstract:
development of new methods, technologies,, experimental approaches and models for optical interrogation of neuronal brain activity during behavior
-
Планируемые результаты:
2017 г: разработка метода односердцевинной оптоволоконной регистрации кальциевой активности нейронов мозга животного в свободном поведении. 2018 г: разработка метода оптической регистрации кальциевой активности нейронов мозга животного в свободном поведении при помощи минископов, методы сбора и автоматической обработки данных о поведении животного, а также методы совместного анализа вышеупомянутых данных. 2019 г: разработка экспериментальной модели когнитивного распознавания у животных в ходе оптоволоконной регистрации кальциевой активности нейронов мозга в свободном поведении. 2020 г.: предполагается обобщение экспериментальных данных, полученные результаты будут использованы для решения актуальной фундаментальной проблемы создания эмпирической модели, описывающей как фоновая активация когнитивных нейронных сетей на клеточном уровне транслируется в широкомасштабную активацию областей мозга в состоянии покоя, и насколько данные уровни функционирования нейронных сетей подвержены влиянию прошлого опыта.
-
Научный задел:
Исследовательский коллектив имеет большой опыт разработки новых уникальных оптических инструментов, в том числе для эффективной прижизненной регистрации геномной активности нейронов головного мозга мыши. Участники исследования также являются специалистами в области поведенческого, нейросетевого и молекулярного анализа механизмов обучения и памяти в норме и при патологических изменениях памяти. В частности, коллективом исследователей были впервые найдены гены, ответственные за консолидацию долговременной памяти, а также установлены белок-зависимые механизмы реконсолидации памяти. Научным коллективом накоплен значительный опыт в исследованиях электрической и геномной активности нейронов головного мозга у бодрствующих лабораторных животных, выполняющих различные когнитивные задачи. Все это позволяет говорить о том, что коллектив, работающий над темой, опирается на серьезный научный задел, который позволяет эффективно работать над поставленными задачами.
-
Основные результаты:
Будут разработаны новые методы, подходы и экспериментальные модели для оптической регистрации нейронов мозга у бодрствующего организма. Проводимые исследования позволят установить фундаментальные закономерности вовлечения отдельных нейронов мозга в процессы обучения и формирования нормальной и патологической памяти.
- Добавил в систему: Анохин Константин Владимирович
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 9 января 2017 г.-29 декабря 2017 г. | Разработка новых методов, технологий, экспериментальных подходов и моделей для оптического исследования активности нейронов мозга в динамике поведения. |
| Результаты этапа: Работа успешно выполнена. В 2017 году получено 2 патента. Опубликованы 4 статьи по теме в журналах, индексируемых в WoS и Scopus, сделано несколько докладов на конференциях. | ||
| 2 | 5 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Разработка новых методов, технологий, экспериментальных подходов и моделей для оптического исследования активности нейронов мозга в динамике поведения. |
| Результаты этапа: Этап успешно выполнен. По результатам исследований опубликованы статьи в Журнале высшей нервной деятельности им. И.П.Павлова - https://istina.msu.ru/publications/article/153959979/, в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology - https://istina.msu.ru/publications/article/158470425/, в сборнике научных трудов Первой Всероссийской конференции и Школы с международным участием "Оптогенетика и оптофармакология" под общ.редакцией М.Л.Фирсова - https://istina.msu.ru/publications/article/140311451/. Были сделаны два доклада на Первой Всероссийской конференции и Школе с международным участием "Оптогенетика и оптофармакология" - https://istina.msu.ru/publications/article/140311167/ https://istina.msu.ru/publications/article/140311451 Получены два патента (правообладатель МГУ) - https://istina.msu.ru/patents/97688136/ https://istina.msu.ru/patents/119508941/ | ||
| 3 | 1 января 2019 г.-28 декабря 2019 г. | Разработка новых методов, технологий, экспериментальных подходов и моделей для оптического исследования активности нейронов мозга в динамике поведения. |
| Результаты этапа: Задачи, поставленные в ходе 3-го этапа работы по НИР, выполнены. Результаты проводимых исследований регулярно обсуждались на теоретическом семинаре Института перспективных исследований мозга, докладывались на российских и международных конференциях, в том числе на конференции "Ломоносовские чтение"на секции нейронаук и конитивных наук, организованной институтом. В общей сложности по теме НИР представлено 9 докладов. По данной теме планировалось подготовить 4 статьи, подготовлено 6,в том числе в высокорейтинговых журналах (статьи прикреплены к НИР в системе Истина). Отчет по этапу выполнен и введен в систему Истина. | ||
| 4 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Разработка новых методов, технологий, экспериментальных подходов и моделей для оптического исследования активности нейронов мозга в динамике поведения. |
| Результаты этапа: Запланированные показатели успешно выполнены, отражены в отчете, который загружен в Истину. В работе, проведенной в 2020 г., была разработана поведенческая модель для оценки топологических свойств нейронного кодирования животными исследуемого пространства — арена типа «открытое поле» с изменяемым числом препятствий. В этой модели были проведены съёмки поведения и нейронной активности бодрствующих мышей с помощью минископа NVista HD при исследовании животными новой обстановки. Полученные данные были проанализированы с использованием программных средств, разработанных на предыдущем этапе, в результате чего были извлечены местоположения и временные ряды отдельных нейронов, а также траектории животных. Кроме того, были разработаны программные средства для удобной синхронизации и визуализации видеопотоков данных, получаемых при одновременной съёме нейронной активности и поведения животных. По теме исследования подготовлены три статьи, прикреплены к разделу НИР, результаты исследований представлены на секции нейронаук и когнитивных наук конференции "Ломоносовские чтения" (18 ноября 2020 г), а также в рамках проведенного Институтом перспективных исследований мозга МГУ I Национального конгресса по когнитивной науке, искусственному интеллекту и нейроинформатике (10-16 октября 2020). Дальнейшую работу по проекту решено продолжить в рамках укрупненной задачи путем объединения двух тем института, выполняемых по госзаданию, что продиктовано логикой развития института и проводимых им исследований. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".