Descripción del proyecto
El papel de los astrocitos en el aprendizaje y la toma de decisiones
Aprender de la retroalimentación es esencial para que los organismos se adapten y perfeccionen sus comportamientos. Una parte fundamental de este proceso implica la liberación de norepinefrina (NE) del «locus coeruleus» del cerebro, que ayuda a mejorar las acciones futuras tras un error de predicción de recompensa. Sin embargo, aún no queda claro cómo las breves ráfagas de actividad NE moldean el comportamiento segundos después. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto AstroError pretende resolver este rompecabezas investigando un nuevo papel de los astrocitos, apoyando la amplificación de las señales NE. Combinando modelos informáticos con grabaciones neuronales y astrocíticas, el proyecto explorará cómo estas interacciones potencian el aprendizaje por refuerzo y podrían inspirar algoritmos más avanzados que incorporen tanto neuronas como astrocitos para mejorar los procesos de toma de decisiones.
Objetivo
Updating behavior based on environmental feedback is essential for organisms to learn and develop optimal behavioral strategies. Norepinephrine (NE) release from the locus coeruleus (LC) has been recently shown to critically mediate reinforcement learning (RL), such that a high level of NE released after a reward prediction error (RPE) improves subsequent behavior. However, the mechanism by which transient LC-NE neuron activity (lasting 50-300 ms) influences behavior several seconds later remains unclear.
Building on experimental findings in the Outgoing Phase supervisors laboratory, we hypothesize that astrocytes play a previously unreported role in RL: they temporally amplify specific NE-RPE signals, facilitating the exploitation of neuronal sensory information when it is needed to optimize subsequent behavior. We will now probe the theoretical advantages of the novel NE-astrocyte RL mechanism by combining advanced computational analysis and modeling of rich neuronal and astrocytic cortical population recordings during RL.
We will investigate computationally and theoretically the role of NE and astrocytes in modulating neuronal population dynamics supporting post-reinforcement behavioral gain. We will use data sets available in the Outgoing Phase supervisors laboratory to address three main scientific questions: 1) How do NE-RPE signals affect the future encoding of task-relevant information in neuronal populations? 2) How do in vivo neuro-astrocytic interactions support cross-population information processing critical for RL? 3) What is the role of NE-astrocytic signaling in RL - how is it biophysically supported, and implemented in novel RL algorithms and recurrent astrocyte-neuron networks (RANNs)?
Altogether, I expect this proposal to be transformative in advancing our understanding of learning mechanisms in biological systems, and that they will potentially inform new algorithms for RL based not only on networks of neurons but also including astrocytes.
Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
20251 Hamburg
Alemania
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.