Description du projet
Le rôle des astrocytes dans l’apprentissage et la prise de décision
L’apprentissage par retour d’expérience est essentiel pour que les organismes s’adaptent et affinent leurs comportements. Une partie essentielle de ce processus implique la libération de norépinéphrine (NE) par le locus coeruleus du cerveau, qui contribue à améliorer les actions futures suite à une erreur de prédiction de récompense. La manière dont les brèves poussées d’activité de la NE influencent le comportement quelques secondes plus tard, demeure vague. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet AstroError entend résoudre cette énigme en étudiant un nouveau rôle des astrocytes, qui soutient l’amplification des signaux NE. En combinant des modèles informatiques avec des enregistrements neuronaux et astrocytaires, le projet étudiera la manière dont ces interactions améliorent l’apprentissage par renforcement et pourrait inspirer des algorithmes plus avancés qui intègrent à la fois des neurones et des astrocytes pour des processus de prise de décision plus précis.
Objectif
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.
Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
20251 Hamburg
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.