Descrizione del progetto
Sfruttare lo schema «pulito» dei collegamenti elettrici della natura per la comprensione dell’elaborazione neuronale
La comprensione di come il cervello elabora le informazioni rappresenta l’obiettivo principale di neuroscienziati e informatici. Alcuni scienziati hanno compiuto dei notevoli passi in avanti grazie soprattutto ai rilevanti progressi tecnologici a sostegno di sperimentazione, visualizzazione, modellizzazione e analisi dei dati. Le tecniche emergenti stanno permettendo agli scienziati di registrare vasti gruppi di cellule in animali vigili e reattivi: si tratta di un passo enorme sulla via verso lo sviluppo di modelli di rete realistici dell’elaborazione del segnale e della cognizione. Il progetto ANAT-MEC, finanziato dall’UE, intende fornire un grande contribuito a tali tentativi tramite registrazioni a singola cellula su larga scala di una regione specifica del cervello in cui le cellule e i loro collegamenti alla corteccia manifestano una specificità individuale unica di funzioni ben definite.
Obiettivo
The medial entorhinal cortex (MEC) and the adjacent pre- and parasubiculum are thought to create an internal map of self-position that animals may use for goal-directed navigation. This map uses a set of functionally specific and largely non-overlapping cell types: grid cells, border cells, speed cells, object-vector cells, and head-direction cells. The presence of multiple distinct functional cell types, matched in specificity only by cell populations in some of the sensory and motor cortices, allows us to examine input-output transformations and computational algorithms in association cortices with unprecedented power and detail. In order to examine these algorithms, however, an obvious and crucial first step is to map the division of function across cells in anatomical space. This requires recording of hundreds of cells at the same time in freely-behaving animals exploring open spatial environments. Unfortunately the absence of appropriate methods for neural recording at the population level has so far prevented a clear understanding of the broader organization of multi-cell-type and multi-layer networks of MEC, at both micro and macro scales.
During my PhD, I invented a technique called “fast high-resolution miniaturized two-photon microscopy (FHIRM-TPM)”, which, through the use of a portable light-weight (2g) two-photon microscope, allows animals to move freely while large scale, single-cell-resolution calcium imaging is performed. In ANAT-MEC, I will refine this optical imaging method to study neural activity during spatial navigation in two-dimensional environments. I shall characterize in detail the anatomical organization of distinct cell types in MEC while mice engage in naturalistic, exploratory behavior in open spaces. Besides shedding light on this specific question, the project will – by developing a new technology - also open doors to unravel fundamental mechanisms of neural code formation in the mammalian space circuit.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programma(i)
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
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MSCA-IF-EF-ST -Coordinatore
7491 Trondheim
Norvegia