Descrizione del progetto
Scoprire il complesso meccanismo che aiuta gli insetti a ritrovare la strada di casa
Molti animali tornano a casa dopo i viaggi di foraggiamento usando una strategia di navigazione definita «integrazione del percorso». Durante l’integrazione del percorso vengono utilizzate informazioni sensoriali relative alla direzione da seguire e alla misurazione della distanza per calcolare l’itinerario più diretto per tornare a casa. Nonostante l’integrazione del percorso sia ben studiata dal punto di vista comportamentale, la base neurale della formazione della memoria vettoriale è ancora sconosciuta. Il progetto PI_Memory_Circuits, finanziato dall’UE, studierà l’integrazione del percorso e chiarirà la formazione della memoria vettoriale nei bombi. La ricerca misurerà l’accumulo della memoria di integrazione del percorso e osserverà come viene usata per dirigersi a casa dopo il viaggio di foraggiamento, con l’obiettivo di svelare per la prima volta la base neurale dell’integrazione del percorso. I risultati del progetto avranno potenziali benefici in applicazioni quali la robotica.
Obiettivo
Many animals make direct trips back to their homes after tortuous foraging trips using a navigational strategy called path integration (PI). During PI, sensory information for direction and distance measurements are used to calculate the straightest path back to home. While PI has been well studied behaviorally, the neural basis of vector memory formation is unknown in any animal. Here, I will combine behavior and physiology to demonstrate PI and the neural basis for vector memory formation in bumblebees. First I will develop real-world behavioral arenas to demonstrate that walking bees use PI. Next, I will use virtual reality to mimic the real-world arenas, demonstrating PI behavior in stationary bees. I will also develop electrophysiological methods to record from neural centers of interest in the brains of restrained bees. Finally I will combine the physiology refined in restrained bees and the PI behaviors in virtual reality to physiologically record from the brains of bees actively performing PI. From these experiments, I will ideally be able to measure the buildup of PI memory and observe how PI memory is used for steering during the homebound part of the foraging trip. From the proposed work, the neural basis of PI will be uncovered for the first time. Navigational feats extending past acquiring and following a home vector may be investigated in the future using the same methods. Results from this work have the potential for gains in applications such as robotics. Finally, during my fellowship, I will gain neuroanatomical and functional tools that will aid in my future research plans to investigate the neural basis of navigation behaviors of mantis shrimp, animals which exhibit similar navigational strategies to those of insects, such as bees, while underwater, with the end goal of uncovering the evolutionary origins of complex, widespread navigational strategies in arthropods and potentially other animals as well.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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MSCA-IF -Coordinatore
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Svezia