Projektbeschreibung
Wie die Neuronen von Insekten Lichtveränderungen in der Umgebung verarbeiten
Die Sicht kann in natürlichen Umgebungen durch die schnellen Wechsel zwischen Licht und Schatten beeinträchtigt sein. Viele Tiere meistern diese Herausforderung jeden Tag. Finanziert über den Europäischen Forschungsrat wird im Projekt DynamicVision erforscht, wie sensorische Informationen in der begrenzten Bandbreite neuronenähnlicher Schaltkreise verarbeitet werden. Die Forschenden verwenden Nachtfalter als Modell, um das geschlossene Kreislaufsystem des Tierverhaltens zu studieren, bei dem die Bewegungen durch Sinne geleitet sind und die Sinneseindrücke wiederum durch Bewegungen beeinflusst werden. Mit einem innovativen Bildgebungssystem werden die Forschenden die Dynamik der visuellen Umgebungen aus der Perspektive der Nachtfalter quantifizieren und untersuchen, wie Lichtveränderungen durch die Neuronen ausgeglichen werden. An einer einzigartigen Einrichtung zur Nachverfolgung von Tieren in großem Maßstab wird das Team das Flugverhalten mit beispielloser Präzision aufzeichnen und so einen umfassenden Rahmen für die Erforschung der neuronalen Grundlage des natürlichen Verhaltens bei dynamischen Lichtverhältnissen schaffen.
Ziel
Driving along a tree-lined avenue, we have all experienced how the rapid succession of light and shade disrupts our vision. Such conditions push even synthetic sensors to their limits, but many animals master these challenges on a dailyand nightlybasis. Indeed, a high dynamic range of sensory information is a hallmark of natural environments. Explaining how sensory information is processed with the limited bandwidth in neural circuits is key to a central goal of neuroscience: understanding the neural control of behaviour in natural contexts. This question extends beyond the processing of dynamic input by nervous systems to the closed-loop nature of animal behaviour itself: as senses guide an animals movements, the movements in turn shape the sensory input. It necessitates a paradigm-shift to a holistic approach considering dynamic inputs, neural processing and behavioural strategies in concert. I propose visually-guided flight in nocturnal moths as uniquely suited for approaching this challenge. Probing the system in dim light, when vision operates at its limits, offers straightforward performance readouts for all stages of the control loop. To do so, we will design a novel imaging system to quantify the dynamics of natural visual environments from a flying insects perspective. We will then measure how dynamic tuning adjusts peripheral neurons to compensate for these spatiotemporal light variations, and how they are integrated with movement predictions in motion neurons, to guide flight behaviour. Using a one-of-a-kind facility for large-scale animal tracking, we will record the moths flight behaviour at unprecedented precision to reveal the strategies that optimise sensory acquisition in these challenging light conditions. Combining all stages, this project will provide a coherent framework for studying the neural basis of natural behaviour in dynamic light environmentsusing a unique, ecologically impactful model to close the loop from sensing to acting.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
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