2022BBSRC-NSF/BIO Generating New Network Analysis Tools for Elucidating the Functional Logic of 3D Vision Circuits of the Drosophila Brain
2022BBSRC-NSF/BIO Generating New Network Analysis Tools for Elucidating the Functional Logic of 3D Vision Circuits of the Drosophila Brain
批准号:
BB/Y000234/1
负责人:
Mikko Ilmari Juusola
金额:
$107.95万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2024
资助国家:
英国
项目状态:
未结题
起止时间:
2024 至 --
中文摘要
人类的眼睛不断地施加小规模的运动,称为微扫视。微扫视在感知视觉世界中的功能作用仍然是一个谜。缺乏合适的工具和方法限制了我们对动物如何看到三维视觉世界和控制它们运动的理解。灵长类动物的眼睛和大脑阻碍了大规模神经元簇在细胞分辨率下的同时实时成像。相反,使用小脑模型生物(如果蝇和斑马鱼)的方法专注于将运动检测和颜色辨别任务分配给单个神经元和回路。最近,已经发现果蝇视网膜中的光感受器也受到光诱导和肌肉诱导的视网膜运动,例如微扫视。果蝇的研究表明,光诱导的微眼跳在立体视觉的深度感知中起着关键作用。在这个提议中,我们的目标是产生新的工具来阐明果蝇脑回路如何在生化领域的亚细胞分辨率下动态工作。这些工具将活眼和生物脑回路中的活动记录与图形分析、多尺度建模、主动视觉采样和计算的连接组学/突触组学模型相结合。在此基础上,我们将研究视网膜中的主动采样如何支持果蝇视觉网络编码三维物体信息。我们新颖的多学科方法将产生新的开源软件工具,这些工具对于神经科学界探索3D物体的立体感知如何从眼睛和大脑视觉回路的复杂突触相互作用中出现是非常宝贵的。无论是单独使用还是共同使用,这些工具都可能产生广泛的影响,远远超出阐明果蝇3D视觉电路功能逻辑的直接目标。
英文摘要
Human eyes constantly exert small-scale motions called microsaccades. The functional role of microsaccades in perceiving the visual world remains a mystery. The lack of suitable tools and methodologies has limited our understanding of how animals see the 3-dimensional visual world and control their movements. The primate eyes and brain have hindered simultaneous live imaging of large-scale clusters of neurons at cellular resolution. Conversely, approaches using small-brain model organisms, such as the fruit fly (Drosophila) and zebrafish, have focussed on assigning motion detection and colour discrimination tasks to single neurons and circuits. Recently, it has been discovered that the photoreceptors in the retina of the fruit fly are also subject to light-induced and muscle-induced retinal movements such as microsaccades. It was shown in the fruit fly that light-induced microsaccades play a key role in depth perception of stereo vision. In this proposal, we aim to generate novel tools to elucidate how Drosophila brain circuits work dynamically at subcellular resolution in the biochemical domain. These tools integrate activity recordings in the living eye and biological brain circuits with graph analysis, multiscale modelling, active visual sampling, and connectomics/synaptomics models of computation. Building on this integration, we will investigate how active sampling in the retina supports Drosophila visual networks to encode 3-dimensional object information. Our novel multidisciplinary approach will generate new open-source software tools that will be invaluable for the neuroscience community exploring how stereoscopic perception of 3D objects emerges from the complex synaptic interactions of the eyes' and brain's visual circuits. Individually and collectively, these tools will potentially have broad impact well beyond the immediate goal of elucidating the functional logic of 3D vision circuits in the Drosophila.
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科研奖励(0)
会议论文
New insight into functional eye evolution: seeing the world through moving photoreceptors.
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批准号:BB/X006247/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$85.01万
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财政年份:2023
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负责人:Mikko Ilmari Juusola
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依托单位:
Insect-inspired depth perception
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批准号:EP/X019705/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$69.84万
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财政年份:2023
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负责人:Mikko Ilmari Juusola
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依托单位:
How early eye circuits process and present visual features
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批准号:BB/M009564/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$115.94万
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财政年份:2015
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负责人:Mikko Ilmari Juusola
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依托单位:
How does the Drosophila brain compute and see visual motion?
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批准号:BB/F012071/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$69.45万
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财政年份:2008
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负责人:Mikko Ilmari Juusola
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依托单位:
The effect of feedback connections on information processing at the first visual synapse of Drosophila and on the animal behaviour
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批准号:BB/D001900/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$22.17万
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财政年份:2006
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负责人:Mikko Ilmari Juusola
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依托单位:
国内基金
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SYNJ1蛋白片段通过促进突触蛋白NSF聚集在帕金森病发生中的机制研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:邹利
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依托单位:
NSF蛋白亚硝基化修饰所介导的GluA2 containing-AMPA受体膜稳定性在卒中后抑郁中的作用及机制研究
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批准号:82071300
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2020
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负责人:方琪
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依托单位:
参加中美(NSFC-NSF)生物多样性项目评审会
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批准号:--
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:2万元
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批准年份:2019
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负责人:贺金生
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依托单位:
参加中美(NSFC-NSF)生物多样性项目评审会
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批准号:31981220281
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:2.3万元
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批准年份:2019
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负责人:张全发
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依托单位:
中美(NSFC-NSF)EEID联合评审会
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批准号:--
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:2.6万元
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批准年份:2019
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负责人:肖立华
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依托单位:
中美(NSFC-NSF)EEID联合评审会
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批准号:81981220037
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:2.1万元
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批准年份:2019
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负责人:段广才
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依托单位:
中美(NSFC-NSF)EEID联合评审会
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批准号:--
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:1.2万元
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批准年份:2019
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负责人:王四宝
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依托单位:
Mon1b 协同NSF调控早期内吞体膜融合的机制研究
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批准号:31671397
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项目类别:面上项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2016
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负责人:李红昌
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依托单位: