Circuits neuronaux sous-jacents aux sequences d'action flexibles // neuronal circuit mechanisms of flexible action sequence

Topic description

De nombreux comportements sont organisés en séquences d'actions individuelles. Le système nerveux doit donc être capable de contrôler les transitions entre les actions et d'établir l'ordre des actions dans les séquences. L'ordre des actions dans la séquence peut dépendre d'informations contextuelles ou de l'état interne. Bien que des modèles théoriques expliquant comment le système nerveux peut générer des séquences d'actions flexibles aient été proposés, les circuits neuronaux qui implémente la génération de séquence dans les systèmes nerveux réels reste difficile à cerner. Nous proposons de tirer parti d'un modèle puissant d'analyse des circuits, la larve de drosophile, afin de déterminer l'architecture des circuits neuronaux capables de générer des séquences comportementales flexibles d'actions défensives en réponse à des signaux aversifs. Nous combinerons la connectomique par microscopie électronique et l'imagerie fonctionnelle avec la manipulation de cellules individuelles et le “tracking” et la classification automatisés des comportements afin de cartographier les motifs des circuits qui contrôlent les transitions flexibles entre les actions d'une séquence. Nous étudierons comment ces séquences sont modulées par les états internes et l'information sensorielle contextuelle. La détermination des mécanismes des circuits neuronaux sous-jacents aux séquences d'actions flexibles chez la larve de drosophile, où nous pouvons relier la structure et la fonction des circuits neuronaux au niveau cellulaire et synaptique, permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la génération de séquences en général, y compris dans des systèmes plus complexes.
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Many behaviors are organized in sequences of individual actions. The nervous system thus needs to be able to control transitions between actions and establish the order of actions in the sequences. The order of actions in the sequence may depend on contextual or internal state information. While theoretical models of how the nervous system can generate flexible action sequences have been proposed, the neural circuit implemental in actual nervous systems remains elusive. We propose to take advantage of a powerful model for circuit analysis, the Drosophila larva to determine the neural circuit architecture capable of generating flexible behavioral sequences of defensive actions in response to aversive cues. We will combine electron microscopy connectomics and functional imaging with single-cell manipulation and automated behavioral tracking and classification to map circuit motifs that control flexible transitions between actions in a sequence. We will investigate how these sequences are modulated by internal states and contextual sensory Determining the neural circuit mechanisms underlying flexible action sequence in Drosophila larva, where we can relate neural circuit structure and function at the cellular and synaptic level will bring insights into the mechanisms underlying sequence generation in general, including in more complex systems.
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Début de la thèse : 01/10/

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Contrats ED : Programme blanc GS-LSaH