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Cognition in an Insect Brain

Projektbeschreibung

Es kommt nicht auf die Größe des Gehirns an

Größere Gehirne sind nicht immer Ausdruck komplexerer Verhaltensweisen. Man nehme zum Beispiel die Honigbiene und andere soziale Insekten, die Miniaturgehirne haben. Trotz ihrer winzigen Hirngröße sind sie zu enormen Leistungen wie der Kategorisierung, dem Konzeptlernen und sogar der Numerosität fähig. All dies mit nur 950 000 Neuronen (das menschliche Gehirn enthält etwa 100 Mrd. Neuronen). Das EU-finanzierte Projekt COGNIBRAINS untersucht die Honigbiene, um herauszufinden, welche minimalen Schaltungen im Gehirn Formen von kognitiven Verarbeitungsprozessen höherer Ordnung vermitteln. Es werden zudem aufgezeichnete Verhaltensweisen von Bienen in Bezug auf das Lernen, nichtlineare Diskriminierungen und relationalen Regeln kombiniert. Das oberste Ziel dieses Projekts ist die Bereitstellung der ersten integralen Charakterisierung der Mechanismen, die der Kognition in einem Miniaturhirn zugrunde liegen.

Ziel

There is a common perception that larger brains mediate higher cognitive capacity. Social insects, however, demonstrate that sophisticated cognition is possible with miniature brains. Honeybees display higher-order learning such as categorization, non-linear discriminations, concept learning and numerosity, which are unique among insects. These capacities are mediated by a miniature brain with only 950 000 neurons. Despite extensive behavioral analyses, no study has attempted to elucidate the neural mechanisms underpinning the higher-order learning of bees. Our current breakthrough establishing virtual-reality protocols for tethered honeybees offers a unique opportunity to uncover the minimal circuits that mediate higher-order forms of cognitive processing in the brain of a behaving bee. We have recently shown that bees learn to solve elemental and non-elemental problems in this experimental context, which allows integrating behavioral, neurobiological and computational approaches to unravel the neural mechanisms underlying non-elemental learning in the honeybee. I will combine behavioral recordings of bees learning non-linear discriminations and relational rules in a virtual reality environment, with access to their brain via multi-photon calcium imaging and multielectrode recordings of neural populations. I will determine the neural circuits of elemental and non-elemental visual learning along the visual circuits of the bee brain, and the necessity and sufficiency of these circuits for these capacities via selective knockdown and rescuing via wavelength-selective multi-photon uncaging of neurotransmitters. Data will be fed into computational models to test hypotheses about minimal neural architectures for visual cognition, working towards whole-brain modeling. This project will expand the information available on the neurobiology of insect learning, and will provide the first integral characterization of the mechanisms underlying cognition in a miniature brain.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-ADG - Advanced Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 2 145 339,00
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 870 839,00

Begünstigte (2)

Mein Booklet 0 0