Description du projet
Des informations moléculaires sur le traitement des signaux neuronaux
Les neurones sont dotés de l’extraordinaire capacité de transformer les signaux synaptiques de manière non linéaire, un phénomène qui explique une grande partie de la puissance de calcul du cerveau. Nous savons toutefois peu de choses sur les mécanismes moléculaires qui permettent à un neurone de multiplier ou de diviser ses signaux d’entrée. Les scientifiques du projet MOVIS, financé par l’UE, utiliseront le circuit de vision du mouvement de la mouche du vinaigre, ou drosophile, comme système modèle pour aborder ces questions. La drosophile constitue un modèle idéal car la connectivité synaptique et l’activité de transcription de son système nerveux sont bien caractérisées, et elle peut être manipulée et étudiée à l’aide de méthodologies moléculaires, biophysiques et comportementales. Les travaux du projet fourniront une compréhension mécanique détaillée du traitement des signaux par les neurones simples.
Objectif
Signal processing by neurons involves arithmetic operations, many of which are nonlinear. These nonlinearities are thought to account for much of the brain’s computational power, yet, little is known about the molecular mechanics that underlie even simple operations like multiplication and division in individual neurons. I will address this problem in the visual system of Drosophila, where the detection of motion represents a canonical example of nonlinear information processing: To perceive visual motion, the signals of adjacent photoreceptors are differentially delayed to coincide at the dendrites of the bushy T-cells, T4 and T5, where multiplication and/or division of these inputs are thought to give rise to direction selectivity. The proposed work will address the following questions: Are the dendritic transformations multiplicative, divisive, or both? Which synaptic inputs constitute the numerator and which the denominator? What receptors and ion channels account for the dendritic nonlinearities and how do they influence the visual perception of motion? The fruit fly enables me to bridge molecular biophysics and optomotor behaviour by granting genetic, electrical, optical, and molecular access to virtually all relevant neurons in a circuit of well-documented synaptic connectivity and transcriptional activity. I will use whole-cell patch clamp recordings in vivo, patch-seq, optogenetics, optomotor behaviour, RNA interference, and computational modelling to identify the biophysical basis of multiplicative and divisive operations in the dendrites of bushy T-cells. The answers will likely hold information that extends beyond the fly’s sense of sight and might uncover previously unknown ways of signal processing by single neurons at the molecular scale.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
80539 Munchen
Allemagne