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Connecting visual and cognitive brain circuits

English title Connecting visual and cognitive brain circuits
Applicant Roska Botond
Number 182523
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Institute of Molecular and Clinical Ophthalmology Basel (IOB)
Institution of higher education University of Basel - BS
Main discipline Neurophysiology and Brain Research
Start/End 01.01.2019 - 31.12.2022
Approved amount 1'322'080.00
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All Disciplines (3)

Discipline
Neurophysiology and Brain Research
Genetics
Molecular Biology

Keywords (6)

spatial navigation; motion; vision; electrophysiology; retina; virus

Lay Summary (German)

Lead
Visuelle Szenen lösen verschiedene Prozesse in unserem Gehirn aus. Wenn wir zum Beispiel eine sich bewegende Person sehen, verfolgen unser Kopf und unsere Augen die Person. Gleichzeitig werden wir uns der räumlichen Beziehung zwischen uns und der sich bewegenden Person bewusst, wir bilden eine Wahrnehmung, und wenn wir die Person kennen, kann sie oder er positive oder negative Emotionen in uns hervorrufen. Forscher erhielten etwas Verständnis über die verschiedenen Schritte, die im Gehirn auftreten, während es den Kopf und das Auge anweist, eine Person zu verfolgen. Allerdings haben wir weniger Verständnis für übergeordnete kognitive Prozesse während des Sehens, wie die Darstellung des Raumes, das Erkennen von Objekten und die Bildung von Emotionen.
Lay summary

Ziele

In diesem Projekt wollen wir den Zusammenhang zwischen Hirnschaltungen, die an der Darstellung von Raum- und Augenschaltungen beteiligt sind, und solchen, die das Bild erfassen, untersuchen. Wir nutzen genetische und virale Verfolgungsinstrumente sowie die Einzelzellauflösung in vivo Elektrophysiologie und Bildgebung bei Mäusen, um diese Fragen anzugehen. 

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojektes

Die Bedeutung dieses Projekts, dass es einen kausalen Zusammenhang zwischen visuellen Schaltkreisen im Auge und Schaltkreisen, die an der Kognition beteiligt sind, herstellt. Wir gehen davon aus, dass das aus dieser Arbeit resultierende Wissen neue Prinzipien darüber aufdecken könnte, wie das Sehen verschiedenen kognitiven Systemen dient, indem es speziell vorbereitete Informationen aus dem Auge liefert.

Direct link to Lay Summary Last update: 30.09.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
163457 Linking retinal and cortical visual processing 01.10.2015 Project funding (Div. I-III)
173728 Visual processing in foveated retinæ in the presence of self-motion 01.01.2018 Sinergia

Abstract

Visual input to the brain drives different functions. While mechanistic insights into how visual circuits drive reflexes, entrain daily rhythms, and lead to a percept have been obtained in the last decades, little is known about how visual circuits interact with circuits involved in high level cognitive functions. In this project, we aim to examine the link between the circuits involved in generating head direction signals and the circuits that are part of the early visual system. We make use of genetic and viral-tracing tools as well as single cell resolution in vivo electrophysiology and imaging in freely moving and head fixed mice to attack these questions. The importance of this is project that it provides a causal link between vision and cognition. We foresee that knowledge emerging from this work could reveal new principles about how vision serves different cognitive systems by providing specifically preprocessed input.
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