Funktionelle Bedeutung und Mechanismen der Bewegungsadaptation: Adaptive Populationskodierung von natürlicher Information durch das visuelle System der Fliege

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Die Effizienz sensorischer Systeme kann dadurch deutlich verbessert werden, dass sich derenArbeitsbereiche an die jeweils relevanten Umweltreize anpassen. Obwohl solche adaptiven Prozessebereits in verschiedenen Bewegungssehsystemen untersucht wurden, ist deren funktionelleBedeutung noch weitgehend unverstanden. Bislang wurde Bewegungsadaptation fast ausschließlichmit visuellen Reizen charakterisiert, die von den Experimentatoren ohne Bezug zu den natürlichenVerhaltensbedingungen definiert wurden. Dieser soll in dem geplanten Projekt dadurch hergestelltwerden, dass eine Population von Ausgangsneuronen des visuellen Systems der Fliege mitBildsequenzen charakterisiert wird, die Fliegen während Freiflugmanöver in komplexen semi-natürlichenUmwelten gesehen haben. Die der Bewegungsadaptation zu Grunde liegenden zellulärenMechanismen werden durch Intrazellulärableitungen und mit ‚2-Photon-Imaging’ Techniken analysiert.Hypothesen zu den Mechanismen der Bewegungsadaptation, die sich aus den Experimentenergeben, werden durch Modellierung auf ihre Tragfähigkeit geprüft. Mögliche Konsequenzen derBewegungsadaptation für das visuell kontrollierte Verhalten werden durch Erweiterungen eines bereitsetablierten Verhaltensmodells der Fliege (‚CyberFly’) getestet. Das Projekt könnte so über grundsätzlicheErkenntnisse zur biologischen Informationsverarbeitung hinaus zu neuen Konzepten führen, wie dieEffizienz autonomer künstlicher Agenten beim Detektieren von Objekten in der Umwelt gesteigertwerden kann.