Räumlich-zeitliche Dynamik verteilter Netzwerk-Aktivität als Determinate zielgerichteter Verhaltensabfolgen im Nervensystem des Wirbeltiers

分布式网络活动的时空动力学作为脊椎动物神经系统目标导向行为序列的决定因素

基本信息

项目摘要

Goal-directed behaviors are composed of several sequentially executed motor steps, which may involve eye, head and reaching movements. A goal-directed behavioral sequence is triggered by external sensory stimuli. Subsequent elements of the sequence, and its successful completion, depend on sensory feedback between steps, on the internal monitoring of motor commands, and on internal state variables such as attention, expectation and motivation. During multi-step sequences, different types of neurons in the midbrain tectum and in brain stem nuclei exhibit firing patterns that correlate with features of the sensory stimulus, or with aspects involved in planning, selection and execution of the motor pattern. We plan to investigate the unsolved question of how these different neuronal ensembles control multi-step sequences in the visuo-motor system of the larval zebrafish (Danio rerio). Owing to its small size, transparent skin and genetic malleability, this vertebrate model offers unique opportunities to image the neural dynamics of distributed networks in relation to goal-directed visually guided behaviors in the intact animal. Specifically, we plan to test whether multi-step behavioral sequences are composed of a discrete set of motor patterns. We will also test whether specific spatio-temporal distributions of activity exist in the optic tectum and reticulo-spinal system that encode individual steps of a multi-step sequence. Finally, we will address the question how the dynamics of neural activity and short-term plasticity affect the coupling between individual motor steps as a determinant of the efficiency of a multi-step behavioral sequence.
目标导向行为由几个顺序执行的运动步骤组成,这些运动步骤可能涉及眼睛、头部和伸手运动。目标导向的行为序列由外部感官刺激触发。序列的后续元素及其成功完成取决于步骤之间的感觉反馈,对运动命令的内部监控,以及内部状态变量,如注意力,期望和动机。在多步骤序列中,中脑顶盖和脑干核中不同类型的神经元表现出与感觉刺激的特征相关的放电模式,或者与运动模式的规划、选择和执行相关的放电模式。我们计划调查未解决的问题,这些不同的神经元合奏控制多步序列的视觉运动系统的斑马鱼(Danio rerio)的幼虫。由于它的小尺寸,透明的皮肤和遗传可塑性,这种脊椎动物模型提供了独特的机会,形象的分布式网络的神经动力学与目标导向的视觉引导行为在完整的动物。具体来说,我们计划测试多步行为序列是否由一组离散的运动模式组成。我们还将测试是否存在特定的时空分布的活动在视顶盖和网状脊髓系统编码的多步骤序列的各个步骤。最后,我们将解决的问题,如何动态的神经活动和短期的可塑性影响的耦合之间的个别运动步骤的多步行为序列的效率的决定因素。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Classification of Object Size in Retinotectal Microcircuits
  • DOI:
    10.1016/j.cub.2014.09.012
  • 发表时间:
    2014-10-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.2
  • 作者:
    Preuss, Stephanie J.;Trivedi, Chintan A.;Bollmann, Johann H.
  • 通讯作者:
    Bollmann, Johann H.
Layer-Specific Targeting of Direction-Selective Neurons in the Zebrafish Optic Tectum
  • DOI:
    10.1016/j.neuron.2012.12.003
  • 发表时间:
    2012-12-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.2
  • 作者:
    Gabriel, Jens P.;Trivedi, Chintan A.;Bollmann, Johann H.
  • 通讯作者:
    Bollmann, Johann H.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Johann Heinrich Bollmann其他文献

Professor Dr. Johann Heinrich Bollmann的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Johann Heinrich Bollmann', 18)}}的其他基金

In search of functional principles: whole-brain structure-function analysis of vertebrate visuomotor circuits at the level of synapses, cells and circuits (continuation)
寻找功能原理:突触、细胞和回路水平的脊椎动物视觉运动回路的全脑结构功能分析(续)
  • 批准号:
    453632629
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Grants
In search of functional principles: whole-brain structure-function analysis of vertebrate visuo-motor circuits at the level of synapses, cells and circuits
寻找功能原理:突触、细胞和回路水平的脊椎动物视觉运动回路的全脑结构功能分析
  • 批准号:
    398417145
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Professorships
In search of functional principles: whole-brain structure-function analysis of vertebrate visuo-motor circuits at the level of synapses, cells and circuits
寻找功能原理:突触、细胞和回路水平的脊椎动物视觉运动回路的全脑结构功能分析
  • 批准号:
    357057560
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Fellowships
From Vision to Action: Transforming the brain's decisions into goal-directed motor behavior
从愿景到行动:将大脑的决策转化为目标导向的运动行为
  • 批准号:
    357057764
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似海外基金

C- und N-Rhizodeposition in Erbsenreinsaat und im Gemengeanbau: Räumliche Verteilung, zeitliche Dynamik, mikrobieller Umsatz und Transferprozesse
纯豌豆种子和混合栽培中的碳和氮根际沉积:空间分布、时间动态、微生物周转和转移过程
  • 批准号:
    214365398
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Dynamik des inneren Erdkerns: Zeitliche und räumliche Variationen von Kernphasen-Laufzeiten und Streuprozessen am GRF-Array und Stationen des GRSN
地球内核动力学:GRF 阵列和 GRSN 站的核心相位渡越时间和散射过程的时空变化
  • 批准号:
    47509984
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Objektbasierte Interaktion visueller Elementarmerkmale in der Figur-Grund Trennung und die zeitliche Dynamik der Center-Surround Interaktion
图形-背景分离中视觉基本特征的基于对象的交互以及中心-环绕交互的时间动态
  • 批准号:
    5409003
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Zeitliche Dynamik der Interaktionsprozesse zwischen Aufmerksamkeit und Gedächtnis: Gegenseitige Beeinflussung von top-down und bottom-up Prozessen
注意和记忆之间相互作用过程的时间动态:自上而下和自下而上过程的相互影响
  • 批准号:
    5393998
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Räumlich-zeitliche Dynamik der Cdc42 Aktivierung in lebenden, migrierenden Zellen
活迁移细胞中 Cdc42 激活的时空动态
  • 批准号:
    5348918
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships
Funktionelle Anatomie und zeitliche Dynamik von binauralem Raumhören
双耳空间听觉的功能解剖学和时间动态
  • 批准号:
    5288106
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Multitrophische Interaktionen: Räumliche und zeitliche Dynamik von Pflanzen-Herbivor-Parasitoid-Systemen
多营养相互作用:植物-草食动物-寄生生物系统的时空动力学
  • 批准号:
    5279632
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Funktionelle Anatomie und zeitliche Dynamik von binauralem Raumhören
双耳空间听觉的功能解剖学和时间动态
  • 批准号:
    5287819
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Funktionelle Anatomie und zeitliche Dynamik von binauralem Raumhören
双耳空间听觉的功能解剖学和时间动态
  • 批准号:
    5288100
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Zeitliche Dynamik auditorisch evozierter kortikaler Steady-State-Felder
听觉诱发皮层稳态场的时间动态
  • 批准号:
    5105170
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了