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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Investigating the neural ensembles underlying the encoding of memory in zebrafish

Description du projet

La formation de la mémoire chez les vertébrés

Le poisson zèbre est devenu de plus en plus indispensable à la recherche scientifique. En effet, cette espèce possède de nombreuses caractéristiques qui la rendent adaptée à l’étude de processus biologiques et de maladies humaines. Le projet ZebraHipNetwork, financé par l’UE, utilise une combinaison d’enregistrements électrophysiologiques ex vivo et d’imagerie calcique à deux photons sur l’ensemble du cerveau pour étudier l’architecture de connectivité des ensembles neuronaux chez l’homologue hippocampique du poisson zèbre. En outre, cette étude permettra d’élucider le type d’informations que l’homologue hippocampique encode pendant l’apprentissage et la manière dont l’activité neuronale à l’échelle du cerveau évolue au cours de l’apprentissage chez des animaux conscients. Ce projet permettra d’identifier pour la première fois les principaux mécanismes neuronaux fondamentaux qui sous-tendent la formation de la mémoire chez les vertébrés ancestraux, en démontrant que ces mécanismes et ces caractéristiques de connectivité se conservent d’une espèce à l’autre.

Objectif

How animals respond to their environment largely depends on their past experiences. In fact, understanding how these subjective experiences are formed and how they influence behavior is one of the ultimate goals of neuroscience. However, how memories are established in the brain is still poorly understood in mammals and even less in primitive vertebrates. Although the formation of memory has been largely studied at the single-neuron level, more recent studies have shown that the establishment of memory traces necessitates the interactions between multiple brain regions including the cortex, amygdala and hippocampus. Yet, imaging across these vast brain areas is very challenging in mammals due the complexity and size of the mammalian brain. Since there are accumulating evidence illustrating that the hippocampus and amygdala are evolutionary conserved across vertebrates, here, I will use an optically transparent and genetically amenable vertebrate model that allows for brain-wide imaging of neural activity: the juvenile zebrafish. First, I will use electrophysiological and immunochemical methods to identify the major neuronal populations in the fish’s hippocampal homologue (WP1). Next, I will use a combination of electrophysiological recordings and whole-brain two-photon calcium imaging to investigate the connectivity architecture and synaptic organization of the neural ensembles of the hippocampal homologue in zebrafish brain explants (WP2). Finally, I will characterize what kind of information does the hippocampal homologue encode during learning and how does the brain-wide neural activity changes over the course of learning in behaving animals (WP3). Collectively, this project will identify, for the first time, key fundamental neural mechanisms that underlie memory formation across vertebrates and will provide a basis for future projects seeking to study complex neural computations in primitive species.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Coordinateur

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Contribution nette de l'UE
€ 226 751,04