Descripción del proyecto
Un estudio aclara cómo procesan las neuronas de los insectos las variaciones lumínicas en el entorno
La rápida variación de luz y oscuridad en los entornos naturales puede perturbar la visión, un reto que muchos animales consiguen sortear a diario. El equipo del proyecto DynamicVision, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, estudiará cómo se procesa la información sensorial dentro del limitado ancho de banda de los circuitos neuronales. Utilizando polillas nocturnas como modelo, los investigadores estudiarán la naturaleza de bucle cerrado del comportamiento animal, en el que los sentidos guían los movimientos, que a su vez dan forma a la información sensorial. Mediante el diseño de un innovador sistema de obtención de imágenes, los investigadores cuantificarán la dinámica de los entornos visuales desde la perspectiva de la polilla y estudiarán cómo compensan las neuronas las variaciones lumínicas. Utilizando una instalación excepcional para el seguimiento de animales a gran escala, el equipo registrará los comportamientos de vuelo con una precisión sin precedentes,lo que proporcionará un marco coherente para estudiar las bases neuronales del comportamiento natural en entornos de luz dinámica.
Objetivo
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.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
78464 Konstanz
Alemania