Projektbeschreibung
Nahrungssuche erklärt verschiedene Entscheidungsstrategien und Anpassungen
Die Fähigkeit des Gehirns, Entscheidungen zu treffen und sich anzupassen, ist beachtlich. Es kann verschiedene Lösungen für komplexe Probleme formulieren und den Fokus schnell ändern, um sich neuen Situationen zu stellen. Die Eigenschaften, die diesem adaptiven Verhalten zugrunde liegen, sind bisher jedoch noch kaum erforscht. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts DIVERSE soll diese Wissenslücke geschlossen werden, indem die neuronalen Mechanismen untersucht werden, die die Vielfalt in der Entscheidungsstrategie beeinflussen. Dazu werden neuartige computergestützte Methoden zusammen mit den jüngsten Fortschritten bei der elektrophysiologischen Aufzeichnung und optischen Manipulation eingesetzt. Anhand von Experimenten zum Verhalten von Mäusen bei der Nahrungssuche sollen exklusive neuronale und verhaltensbezogene Daten für die Entwicklung einer neuartigen theoretischen Grundlage zur Erklärung von Verhaltensvielfalt als adaptiver Selektionsmechanismus paralleler Entscheidungsberechnungen gewonnen werden.
Ziel
The brain has the remarkable ability to imagine diverse solutions to complex problems and to rapidly switch between them to adapt to new situations. Such properties are essential for adaptive behavior but remain poorly understood, partly due to the prevalent focus in previous studies on stereotypical behaviors. Here, we will adopt a fundamentally different approach by exploring the neural properties underlying diversity in decision strategy, aiming to provide greater insights into how the brain operates in natural conditions.
By leveraging novel computational methods that identify changes in behavioral strategy combined with the latest advances in electrophysiological recording and optical manipulation in mice, the overarching goal of the project is to understand how the brain switches between different decision strategies. We hypothesize that the brain achieves remarkable flexibility by running multiple decision processes in parallel, allowing animals to select one decision strategy while their brains maintain several alternative solutions readily available for quick adaptation. We will test this hypothesis through a series of experiments that aim at determining:
(1) Which neural circuits are involved in strategy selection?
(2) What neural mechanisms control changes in strategy?
(3) How to trigger a strategy in neural circuits and behaviors?
We will address these questions using mice in the context of foraging, a fundamental survival behavior shared among all animals, involving the search for resources in dynamic environments. The project will deliver a rich and unique neural and behavioral dataset, enabling the development of a novel conceptual framework for behavioral flexibility as an adaptive selection mechanism of parallel decision computations. Ultimately, this research will contribute to solving various aspects of the decision-making puzzle and provide a foundation for explaining the diversity in behaviors, including those that deviate from the norm.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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