Descrizione del progetto
Uno studio chiarisce come gli animali fuggono e si riparano dalle minacce
Quando pianifica un’azione, il cervello degli animali traduce le informazioni relative all’ambiente in istruzioni affinché il loro corpo raggiunga un obiettivo. Questo processo avviene costantemente. In alcuni casi, l’obiettivo è alla portata dei sistemi sensoriali, mentre in altri casi gli animali devono recuperare la posizione dalla memoria. Il lavoro precedente ha rivelato circuiti neurali che rappresentano lo spazio, nonché modelli ideati per trasformare rappresentazioni spaziali basate sull’oggetto in coordinate basate sul corpo. Tuttavia, i meccanismi responsabili delle azioni di calcolo per raggiungere posizioni memorizzate sono ancora sconosciuti. L’obiettivo del progetto EscapeVector, finanziato dall’UE, è studiare in che modo i circuiti cerebrali dei topi mappano istintivamente la posizione di luoghi sicuri nei loro dintorni e come quella conoscenza si trasforma in azione che consente loro di sfuggire alle minacce.
Obiettivo
Executing actions that move the body across space to reach goals is a task that animals constantly perform. In some cases, the goal is within direct reach of sensory systems, but in others the goal location has to be retrieved from memory and requires moving towards to a memorised point in space. Previous work has identified neural circuits that represent space, and devised models for transforming object-centred spatial representations into body-centred coordinates, but we do not know the mechanisms by which actions are computed to reach memorised locations. Our goal is to uncover these mechanisms, by investigating instinctive escape to shelter in mice. Recent work has shown that escape to shelter is a goal-directed action that relies on memory of the shelter location, and which is controlled by a midbrain defensive circuit encompassing the superior colliculus and the periaqueductal gray. These circuit nodes can elicit the entire flight sequence to shelter, providing a unique entry point for investigating how spatial representations are converted into goal-directed actions. We aim to explain at the cellular and circuit level how the spatial vector to the shelter is encoded and transformed into shelter-directed flight actions.
Our experimental strategy is to use loss-of-function approaches to identify circuit nodes that project to the superior colliculus and are necessary for escaping to the correct location, and perform neural activity recordings with high-density silicon probes and calcium imaging to determine how the spatial vector to the shelter is encoded and transferred to midbrain effector circuits. At the single neuron level, we will use whole-cell recordings to investigate connectivity and the biophysics of synaptic integration in circuits controlling the execution of flight. The results from this project will produce mechanistic models of how neurons encode information about a goal in space, and compute appropriate motor actions to reach the goal.
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.
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