# Causal Interactions between genetic risk, precise cortical connectivity, and autism-associated behaviors

> **NIH NIH R01** · UNIVERSITY OF FLORIDA · 2024 · $509,411

## Abstract

PROJECT SUMMARY 
  
The  overarching  goal  of  this  project  is  to  better  understand  the  links  between  ASD  genetic  risk,  resulting 
distributed brain connectivity impairments, and the impact of this on ASD-­relevant behaviors. We will do this by 
performing state-­of-­the art in vivo electrophysiology studies in awake-­behaving animals that model a monogenic 
form of ASD. This research project is significant because altered brain connectivity is routinely observed 
in  ASD  patients,  though  it  remains  unknown  how  brain  connectivity  alterations  cause  abnormal 
behaviors relevant to ASD. In the animal model, we will focus on behaviors that optimize active touch. This is 
approach  is  valid  because  altered  sensory  function,  including  touch,  is  a  core  manifestation  of  ASD  and 
somatomotor brain areas display altered activation in ASD patients. An emerging idea is that altered functioning 
of  sensory  systems  directly  impairs  the  functions  of  other  major  neural  domains,  such  as  cognitive  and  social 
systems. Active touch arises through rapid adaptions in the dynamics of touch organs in response to physical 
contact  with  objects.  This  behavioral  transformation  optimizes  touch-­related  input  into  the  brain  and  is  an 
emergent  behavior  resulting  from  sensorimotor  integration  at  various  levels  in  the  nervous  system.  Therefore, 
we generally hypothesize that genetic variants that cause ASD disrupt key points of functional connectivity within 
the  somatomotor  system,  which  in  turn causes  altered  active touch  behaviors,  leading  to altered  acquisition of 
tactile information. This hypothesis is significant because it could define a neural process (i.e. altered distributed 
functional  connectivity)  that  explains  how  sensory-­guided  adaptive  behaviors  are  impaired  by  genetic  variants 
that cause ASD. Our modeling studies also have the potential to define how altered brain connectivity can disrupt 
relevant  behaviors.  We  will  test  this  hypothesis  in  the  first  aim  by  recording  the  flow  of  information  throughout 
the major areas of the somato-­motor system in a mouse model for a monogenic form of ASD. The proposed in 
vivo  recordings  in  awake-­behaving  animals  will  utilize  state-­of-­art  silicon  neural  probes  that  will  enable  us  to 
measure local and long-­range functional connectivity of neurons during distinct behaviors, including during active 
touches of objects. These sophisticated measurements will identify circuits that are functionally impaired during 
ASD-­relevant  behaviors.  The  second  aim  takes  a  distinct,  but  complementary  approach  by  regionally  and 
temporally disrupting expression of the causal ASD gene and then observing the impact of these perturbations 
on behaviors that define etiologically-­relevant active touch. We expect to find that proper expression of the ASD 
gene  is  required  in  developing  s...

## Key facts

- **NIH application ID:** 10746798
- **Project number:** 5R01NS110307-06
- **Recipient organization:** UNIVERSITY OF FLORIDA
- **Principal Investigator:** GAVIN R RUMBAUGH
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2024
- **Award amount:** $509,411
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2019-12-01 → 2024-11-30

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10746798

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10746798, Causal Interactions between genetic risk, precise cortical connectivity, and autism-associated behaviors (5R01NS110307-06). Retrieved via AI Analytics 2026-05-25 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10746798. Licensed CC0.

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*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*