Description du projet
Test du modèle: les mécanismes de contrôle du camouflage chez la seiche
Le poulpe, le calmar, la seiche et d’autres céphalopodes ont la capacité unique de se camoufler et de se fondre dans l’environnement en présence de prédateurs et d’autres menaces. Cela consiste à transformer une image rétinienne (leur vision de l’environnement) en un motif cutané correspondant par l’intermédiaire de chromatophores cutanés contrôlés par des motoneurones. Ce «crypsis» résulte d’une approximation statistique de la scène plutôt que d’une copie exacte et est très complexe sur le plan informatique: les réseaux neuronaux convolutionnels ont besoin de centaines de milliers d’essais d’entraînement pour fournir de bons résultats. Le projet CAMOUFLAGE, financé par le Conseil européen de la recherche, testera les prédictions de leur modèle précédemment développé sur le contrôle du camouflage en utilisant des approches moléculaires, ultrastructurales, informatiques, physiologiques et comportementales.
Objectif
Cephalopod camouflage (or crypsis) is one of the most fascinating behaviors in the animal kingdom. It is also very relevant for neuroscience, for many reasons. First, the ability of cephalopods to escape detection by vertebrate predators or invertebrate prey indicates that the perception of textures must follow similar principles in most species; if they did not, crypsis would not be successful. Because cephalopods and vertebrates diverged over 550 M years ago from a primitive common ancestor, these principles must reflect functional convergence. Second, cryptic patterning gives observers a read-out of an animals perception of visual scenes, eliminating the need for complex behavioral paradigms to question the animal. Third, cephalopod camouflage is controlled neurally by the brain, through the action of motoneurons onto a large array of specialized pigment cells (chromatophores) and based on visual information received by single-lens eyes. The behavior thus consists in transforming a retinal image into a matching skin pattern, via a large central brain and ultimately in the form of a fine motor output. Fourth, crypsis works as a statistical approximation rather than faithful copy of a scene. Such statistical matching is non-trivial: convolutional neural networks, for example, need hundreds of thousands of training trials to reach good performance. Fifth, because skin chromatophores are controlled by motoneurons, a chromatophore-resolution read-out of the state of the skin is an indirect read-out of the brains output, enabling large-scale neural imaging by proxy. This observation led us to develop methods to describe the skin output of cuttlefish at sub-chromatophore resolution and 25-60 frames/s, over hours to months. Our results in turn led to functional and mechanistic predictions about camouflage control. This 5-year project will test some of these predictions using molecular, ultrastructural, computational, physiological and behavioral approaches.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
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Thème(s)
Appel à propositions
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80539 Munchen
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