Projektbeschreibung
Was uns Ameisen über Selbstheilung lehren
Anders als Maschinen, die sich oft nicht von Defekten erholen, zeigen lebende Organismen eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit, die sich im Laufe der Zeit anpasst und selbst repariert. Dieses Phänomen, das einer „Melodie, die sich selbst singt“, ähnelt, ist nach wie vor kaum erforscht, insbesondere im Hinblick darauf, wie sich Gehirne und Verhaltensweisen entwickeln. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts RESILI-ANT wird die Widerstandsfähigkeit von Ameisen untersucht, die sich allein auf Nahrungssuche begeben. Ameisen bieten mit ihrem komplexen und doch leicht zugänglichen Navigationsverhalten eine einzigartige Gelegenheit, zu untersuchen, wie Mechanismen zur Selbstentwicklung und Selbstheilung funktionieren. RESILI-ANT kombiniert ökologische Studien, Komplexitätsforschung und Technologien wie virtuelle Realität, um diese Mechanismen zu entschlüsseln, indem es ihre schnellen Entwicklungsstadien und einfacheren Gehirnstrukturen nutzt. Mit diesem Ansatz wird das Ziel verfolgt, unser Verständnis von neuronaler Plastizität und evolutionären Prozessen zu verbessern.
Ziel
Organisms differ from machines in their resilience: their capacity to spontaneously recover from defects. This is because organisms, contrary to machines, are self-developing systems that change over time, like ‘a melody that sings itself’. The plastic mechanisms that enable animal and human self-development and resilience is barely known, but understanding them would profoundly impact how we apprehend brains, behaviours and their evolution. RESILI-ANT will tackle this question using the stunning ability of solitary foraging ants to visually navigate in complex environments. Ant navigational behaviours develop through stages with strong learning components, and can recover from sensory-motor alterations that would disable any machine. The advantage is that the full ontogeny of these behaviours unfolds in a couple of days, can be easily manipulated, and involves a brain numerically much simpler and better-known than any vertebrate. We will combine an ecological approach, complexity science and modelling with state-of-the-art technologies to dissect the mechanisms underlying these behavioural developmental processes. We will track ant ontogeny under different scenarios; perform straightforward manipulations to disclose the underlying rules; and use virtual reality to probe their ability to compensate for severe sensory-motor defects. In parallel, we will explore how these processes are implemented – in the light of our ever-increasing knowledge of insect circuits – by augmenting our current neural models with network plasticity and recurrent connections between brain areas. The evolutionary causes and consequences of such plastic neural topologies will be investigated using neuro-evolution algorithms selecting for self-developing agents that forage in reconstructed environments. The dialogue between simulations and observation will move us towards a concrete understanding of the self-developing nature, and their fundamental and societal impact.
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.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
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75794 Paris
Frankreich