Entschlüsselung der multisensorischen Gehirnintegration in der Navigation

Zusammenfassung: Forscher beginnen mit einer Studie, bei der sie sich das komplexe Verhalten von Fruchtfliegen zunutze machen, um die gehirnbasierte Navigation zu verstehen. Mit einem Zuschuss von 6,5 Millionen US-Dollar von den National Institutes of Health wollen sie multisensorische Informationen aus den Antennen, Augen und Gleichgewichtsorganen der Fliege entschlüsseln, insbesondere bei Sensorkonflikten. Die Forschung nutzt neu kartierte Verbindungen und fortschrittliche genetische Techniken. Studienerkenntnisse könnten Aufschluss über die neurologischen Funktionen des Menschen geben.

Wichtige Fakten:

1. Ziel der Forschung ist es zu verstehen, wie das Fliegengehirn multisensorische Informationen verarbeitet und integriert, insbesondere bei Meinungsverschiedenheiten zwischen Sensoren.
2. Das gesamte Gehirnkonnektom der Fruchtfliege wurde kürzlich kartiert und eine Bibliothek genetisch editierbarer Fliegen entwickelt, die diese Forschung unterstützt.
3. Neben dem Cornell-Labor von Professor Cohen arbeiten Labore von Institutionen wie der Johns Hopkins University, der Princeton University und der Vanderbilt University an diesem Projekt zusammen.

Quelle: Cornell Universität

Eine leistungsstarke Navigation ist überlebenswichtig und äußerst komplex: Denken Sie an die Geschwindigkeit und Beweglichkeit einer Fliege in der Luft.

Ein interdisziplinäres Forscherteam unter der Leitung von Itai Cohen, Professor für Physik am College of Arts and Sciences, wird anhand der Fruchtfliege Drosophila melanogaster untersuchen, wie das Gehirn kohärente Darstellungen multisensorischer Informationen bildet, durch Störungen verursachte Fehler korrigiert und kraftvolle Signale erzeugt Verhaltensweisen.

Das Projekt, das durch einen Zuschuss von 6,5 Millionen US-Dollar vom Institute of Neurological Disorders and Stroke der National Institutes of Health unterstützt wird, hat das Potenzial, Erkenntnisse über die neurologische Funktion des Menschen zu gewinnen.

„Wir bereiten uns darauf vor zu verstehen, wie der Flug die sensorische Modalität von Antennen, Augen und Antennen integriert [balancing organs] „Im Gehirn einer Fliege“, sagte Cohen. „Ziel ist es zu verstehen, wie die Fliege sensorische Informationen integriert, wenn die Sensoren miteinander übereinstimmen, was passiert, und wenn sie im Konflikt stehen.“

Die Forscher werden untersuchen, ob Fliegen einigen Sensoren Vorrang vor anderen einräumen und ob sich diese Prioritäten mit den Umgebungsbedingungen ändern, d.

Cohen sagte, dass die Fruchtfliege den Forschern eine Vielzahl komplexer Verhaltensweisen, ein vollständiges neuronales Netzwerk im Gehirn (alle Neuronen und ihre Verbindungen) und leistungsstarke genetische und physiologische Werkzeuge zur Verfügung stellt.

Der Zeitpunkt dieser Studie berücksichtigt auch die jüngsten wichtigen Entwicklungen in diesem Bereich. Das vollständige neuronale Netzwerk der Fliege wurde dieses Jahr kartiert und veröffentlicht, und es wurde eine neue Bibliothek gentechnisch veränderter Fliegen entwickelt, in der einzelne Neuronen mit Licht ein- und ausgeschaltet werden können. Forscher werden neue, hochmoderne Anlagen bauen, die diese Techniken nutzen und sie mit den visuellen, Wind- und/oder magnetischen Störungen der Fliegen kombinieren und gleichzeitig die daraus resultierenden Flügel- und Körperbewegungen messen.

Neben dem Cohen Lab an der Cornell University werden die teilnehmenden Labore geleitet von: Noah Cowan, Department of Mechanical Engineering an der Johns Hopkins University; Brad Dickerson, Princeton Neuroscience Institute, Princeton University; Jessica Fox, Fachbereich Biologie, Case Western Reserve University; Sung-Soo Kim, Abteilung für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie an der University of California, Santa Barbara; und Mary Soffer, Abteilung für Biowissenschaften, Vanderbilt University.

Studierende und Postdoktoranden, die durch dieses Stipendium ausgebildet werden, haben ebenfalls Zugang zu den Einrichtungen dieser Labore.

Über diese Neuigkeiten aus der neurowissenschaftlichen Forschung

Autor: Becca Boyer
Quelle: Cornell Universität
Kommunikation: Becca Boyer – Cornell University
Bild: Bildquelle: Neuroscience News