Projektbeschreibung
Zugrunde liegende Mechanismen der Flexibilität bei angeborenen Reaktionen
Für das Überleben von Tieren müssen angeborene Reaktionen schnell, zuverlässig und flexibel sein. Im Rahmen des vom ERC finanzierten Projekts FLEXIN wird untersucht, wie Gehirnschaltungen kontextspezifische Reaktionen auf überlebenswichtige Signale wie Bedrohung und Beute ermöglichen. Mithilfe einer Kombination aus viralen Werkzeugen, neuronalen Aufzeichnungstechniken mit hohem Durchsatz und Verhaltensquantifizierung bei Nagetieren wird die Studie neuronale Schaltkreise aufdecken, die Veränderungen in der Anpassung der Tiere an verschiedene Situationen steuern. Im Rahmen des Projekts wird untersucht, wie sich verschiedene Kontexte auf diese klar definierten Schaltkreise und Verhaltensweisen auswirken. Somit werden auch Prinzipien der kontextspezifischen Flexibilität, der Erhaltung neuronaler Schaltkreise und der Anpassung von Gehirnregionen an Umweltveränderungen aufgedeckt.
Ziel
Avoiding danger and approaching food are essential and highly conserved behaviours. To ensure an animal’s survival, such innate reactions need to be fast and reliable. However, in an everchanging environment, not only reliability, but also flexibility is required. How brain circuits are organized to allow for context-specific, flexible behaviour remains an open fundamental question. Here I propose experiments that dissect how brain circuits mediate context-specific reactions to survival-critical cues including threat and prey. A unique combination of viral tools, high-throughput neural recording techniques, and quantification of behaviour in different rodent species, will reveal how neural circuits can encode changes in the animal’s context and adjust to different situations. The strengths of this proposal are twofold: First, this research will make use of the reliable framework of innate behaviours that do not require learning, and which can be elicited with simple visual stimuli to assess flexibility. Second, I will compare the impact of three different contexts on these behaviours and their underlying circuits: How does ambient light affect innate reactions? How do animals respond to threat at different times of the day? How have species that evolved in different ecological niches developed distinct avoidance behaviours? Comparing the impact of these internal and external, transient and permanent contexts on the same, well-defined circuits and behaviours will, first, reveal general principles of context-specific flexibility; second, dissect whether neural circuits that underly similar behaviours are conserved across species; and third, determine which parts of the brain are most likely to adjust when changes in the environment requires behavioural flexibility. Together, this work will reveal how flexible behaviours are created in the brain and may provide a framework to assess cause and treatment of lack of such flexibility, e.g. in anxiety disorders.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
34136 Trieste
Italien