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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Comparative Connectomics: Revealing change and conservation in whole brain circuits across evolution

Descripción del proyecto

Mapeo de los circuitos subyacente al comportamiento

El comportamiento animal presenta una diversidad asombrosa, y aún así sabemos muy poco sobre cómo ha evolucionado el cerebro para dar lugar a ella. ¿Qué cambia y qué no? En el proyecto CircuitEvolution, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se responderá a esta pregunta estudiando cómo cambian los circuitos neuronales en varias especies a medida que evolucionan nuevos rasgos de comportamiento. Los investigadores emplearán microscopía electrónica de alta resolución para cartografiar el cerebro completo de siete especies de moscas del vinagre con distintos grados de divergencia evolutiva. Al comparar los circuitos neuronales de todo el cerebro, el equipo identificará tanto las estructuras conservadas como las que han evolucionado recientemente y que están relacionadas con rasgos como el cortejo, la visión y el olfato. El proyecto será pionero en la conectómica comparada del cerebro, un nuevo ámbito de investigación que combina la neurociencia, la genética y la física estadística. Los resultados proporcionarán conocimientos valiosos sobre la evolución del sistema nervioso y contribuirán al diseño de sistemas de inteligencia artificial.

Objetivo

Animals display remarkable diversity in their behaviors, yet very little is known about how nervous systems evolve to generate such
variation. CircuitEvolution will answer two fundamental questions:
1. How does brain wiring change across species as novel behavioral traits evolve?
2. What core features of brain circuits are deeply conserved across species?
We will use electron microscopy connectomics, the only method that enables unbiased, brain-wide structural analysis of the synaptic
connectivity between all neurons. Building on recent rapid progress in Drosophila melanogaster, the frontier of whole brain
connectomics, we will target drosophilids at a strategically selected range of evolutionary divergences. Two PIs (Cardona, Jefferis) are
pioneers in Drosophila connectomics, and our third PI (Ruta) and collaborators (Prieto-Godino, Benton) have pioneered molecular
genetic investigation of behavioral and circuit evolution across drosophilids. Crucially, with our fourth PI (statistical physicist, Sales
Pardo), we will identify conserved and divergent neurons and circuits across increasingly distant species, developing new inference
methods for connectome alignment, simplification, and neuron annotation. Working together on this project we can develop a new
field of whole-brain comparative connectomics.
With cutting edge technology, we will obtain and share multiple connectomes for 7 species. These unique datasets will allow
comparisons across species, sexes and developmental stages and support three areas of biological investigation within this grant:
olfactory circuits, courtship behavior and the conserved core of the insect brain. This will generate many hypotheses that will be
tested experimentally by the PIs, collaborators and laboratories worldwide. The insights and methods will have a major impact on
understanding conserved and evolving circuit function across phyla all the way to mammalian brains and impact the design of
artificial intelligence systems.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-SyG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

UNITED KINGDOM RESEARCH AND INNOVATION
Aportación neta de la UEn
€ 7 951 198,50
Dirección
POLARIS HOUSE NORTH STAR AVENUE
SN2 1FL SWINDON
Reino Unido
Región
South West (England) Gloucestershire, Wiltshire and Bristol/Bath area Swindon
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
€ 7 951 198,50

Beneficiarios (5)