Opis projektu
W jaki sposób ssaki wykorzystują węch do poznawania świata
Ustalenie, w jaki sposób mózg pobiera istotne informacje z ciągle zmieniającego się otoczenia, stanowi spory dylemat naukowy. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt TempCOdE pozwoli rzucić światło na sposób, w jaki zmysł węchu (układ węchowy) ssaków wychwytuje informacje o przestrzeni z czasowej dynamiki zapachu. W swoich badaniach naukowcy wykorzystają najnowsze osiągnięcia w zakresie dynamicznych bodźców zapachowych, rejestrowania aktywności neuronowej i algorytmów widzenia maszynowego. Ponadto zbadają mechanizmy komórkowe i obwodowe, które leżą u podstaw kodowania dynamicznych zapachów, oraz to, w jaki sposób te zapachy są wykorzystywane na potrzeby nawigacji. Wyniki projektu pomogą dokładniej wejrzeć w sposób przetwarzania informacji sensorycznych i odkryć mechanizmy neuronowe, które pomagają ssakom zrozumieć ich otoczenie.
Cel
A fundamental challenge for the brain is to extract relevant information from an ever changing external world. Natural odours are in a constant state of flux. Turbulent airflow shapes odours into spatiotemporally complex plumes that carry information about the olfactory scenery and provide vital clues about the location of, for example, food sources or predators. How the mammalian olfactory system extracts information about space from temporal odour dynamics, however, is still not well understood.
Recent methodological advances in presenting dynamic odour stimuli, neural activity recordings and machine-vision algorithms now offer the exciting opportunity to address this fundamental question. Using a multidisciplinary approach, this project will uncover how temporally complex odour information is processed across the olfactory system and how odour dynamics give rise to behaviour.
We will first investigate how temporally complex odour information is represented across key structures of the mammalian olfactory system using in vivo physiology. This will provide important groundwork for the next step, elucidating the cellular and circuit mechanisms underlying the encoding of dynamic odours in the early olfactory system. Finally, we will study which features of temporally complex odours are used for navigation behaviour by simultaneously recording and correlating the animal’s respiration sampling strategy, the dynamic odour profile encountered by the animal and neural activity from early and higher order olfactory areas in freely moving mice.
By combining cellular and systems neuroscience with behavioural investigations, we aim to directly assess how mammals use olfaction to extract information about space from time. I strongly believe that this innovative research programme will generate novel and highly generalizable insights into how naturalistic sensory information is processed and that it will uncover neural mechanisms that give rise to our perception of the world.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
53127 Bonn
Niemcy