Sensory-motor strategies for odor-guided navigation

气味引导导航的感觉运动策略

基本信息

项目摘要

Project Summary Animals interact with the world through dynamic, iterative sensory-motor processes that guide their ongoing movement. Odor-guided navigation is the basis for fundamental natural behaviors such as finding food sources, but little is known about the nature of the sensory signals that inform adaptive changes in locomotion. Here we propose to test how spatial information is encoded by distributed activity in the olfactory bulb, and how this information is decoded by higher-order brain areas. Olfactory sampling occurs through ‘sniffs’ – discrete sensory samples thought to provide a snapshot of the current odor environment. One possibility is that animals ascend concentration gradients by comparing intensity across successive sniffs. Another is that directional information may be present in left-right ‘stereo’ comparisons between hemispheres. To address this issue, we use new imaging tools to visualize large- scale activity dynamics over both hemispheres of olfactory bulb in mice engaged in odor-guided search. We also characterize functional computations in the downstream circuits that decode this spatial information, using whole cell recordings and optogenetic stimulation to establish rules for bilateral synaptic integration, as well as high-resolution in vivo photostimulation mapping to measure cross- hemisphere interactions in the intact circuit. Finally, we use optogenetic activity manipulations during odor-guided search to test the causal role of cross-sniff vs. left-right ‘stereo’ comparisons in driving rapid locomotor adjustments. Together, these data will help establish the sensory-motor algorithms that underlie a key ethological behavior, and provide a foundation for a wider exploration of how animals exploit sensory cues to navigate complex natural environments.
项目摘要 动物通过动态的,迭代的感官运动过程与世界互动,以指导其 持续的运动。气味引导的导航是基本自然行为的基础 寻找食物来源,但对感官信号的性质知之甚少,这些信号为适应性提供信息 运动的变化。在这里,我们建议测试如何通过分布式活动编码空间信息 在嗅球中,以及如何通过高阶大脑区域解码此信息。嗅觉采样 通过“嗅探”发生 - 被认为提供当前气味的快照 环境。一种可能性是动物通过比较强度提升浓度梯度 在成功的嗅探中。另一个是定向信息可能存在于左右“立体声”中 半球之间的比较。为了解决这个问题,我们使用新的成像工具可视化大型 在从事气味引导搜索的小鼠中,嗅球两个半球上的比例活性动力学。 我们还表征了解码此空间的下游电路中的功能计算 信息,使用全细胞记录和光遗传刺激来建立双边规则 突触整合,以及体内光刺激映射中的高分辨率,以测量交叉 完整电路中的半球相互作用。最后,我们在 气味引导的搜索以测试跨界与左右“立体声”比较的因果关系的作用 运动调整。这些数据一起将有助于建立感官运动算法 基于关键的伦理行为,并为更广泛的探索动物提供了基础 为导航复杂自然环境开发感觉线索。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Targeted micro-fiber arrays for measuring and manipulating localized multi-scale neural dynamics over large, deep brain volumes during behavior.
定向微纤维阵列,用于测量和操纵行为过程中大而深的大脑体积的局部多尺度神经动力学。
  • DOI:
    10.1101/2023.11.17.567425
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Vu,Mai-AnhT;Brown,EleanorH;Wen,MichelleJ;Noggle,ChristianA;Zhang,Zicheng;Monk,KevinJ;Bouabid,Safa;Mroz,Lydia;Graham,BenjaminM;Zhuo,Yizhou;Li,Yulong;Otchy,TimothyM;Tian,Lin;Davison,IanG;Boas,DavidA;Howe,MarkW
  • 通讯作者:
    Howe,MarkW
{{ 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 }}

Ian Gordon Davison其他文献

Ian Gordon Davison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('Ian Gordon Davison', 18)}}的其他基金

Neural circuits for regulating social behavior in rodents
调节啮齿动物社会行为的神经回路
  • 批准号:
    10350553
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Neural circuits for regulating social behavior in rodents
调节啮齿动物社会行为的神经回路
  • 批准号:
    10088434
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Neural circuits for regulating social behavior in rodents
调节啮齿动物社会行为的神经回路
  • 批准号:
    10571869
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
High dynamic range multiphoton microscopy for large-scale imaging
用于大规模成像的高动态范围多光子显微镜
  • 批准号:
    9242942
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Synaptic and Circuit Mechanisms of Pheromonal Learning
信息素学习的突触和回路机制
  • 批准号:
    8796711
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Synaptic and Circuit Mechanisms of Pheromonal Learning
信息素学习的突触和回路机制
  • 批准号:
    8684474
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:

相似国自然基金

加速器磁铁励磁电源扰动物理机制和观测抑制算法的研究
  • 批准号:
    12305170
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
动物中一类新的长前体miRNA的发现、预测算法设计及其功能初探
  • 批准号:
    32270602
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
动物中一类新的长前体miRNA的发现、预测算法设计及其功能初探
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向移动物联网的高效数据查询机制与算法研究
  • 批准号:
    62072402
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
考虑充电站选址和容量限制的电动物流车辆路径问题研究
  • 批准号:
    71901177
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Investigating the Protective Efficacy of SIV/HIV T and B cell Immunity Induced by RNA Replicons
研究 RNA 复制子诱导的 SIV/HIV T 和 B 细胞免疫的保护功效
  • 批准号:
    10673223
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Elucidating causal mechanisms of ethanol-induced analgesia in BXD recombinant inbred mouse lines
阐明 BXD 重组近交系小鼠乙醇诱导镇痛的因果机制
  • 批准号:
    10825737
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Unified, Scalable, and Reproducible Neurostatistical Software
统一、可扩展且可重复的神经统计软件
  • 批准号:
    10725500
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Dynamic neural coding of spectro-temporal sound features during free movement
自由运动时谱时声音特征的动态神经编码
  • 批准号:
    10656110
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
Biomarkers for Brain Resetting as an Assistive Tool in the Treatment of Status Epilepticus
大脑重置生物标志物作为治疗癫痫持续状态的辅助工具
  • 批准号:
    10698969
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 116.33万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了