Multiregionale Schaltkreise: Grundlage von sensomotorischen Verhaltensweisen

Orientierungsbewegungen sind entscheidend für Tiere, um aktiv ihre Umgebung wahrzunehmen und zu interagieren. Der superior colliculus ist für die multimodale sensorische Integration und orientierende motorische Verhaltensweisen von großer Bedeutung; er funktioniert jedoch nicht isoliert, sondern in enger Wechselwirkung mit thalamo-kortikalen Schaltkreisen. Daher erfordern angemessene sensorimotorische Verhaltensweisen eine dynamische Interaktion zwischen dem Kortex und dem superior colliculus, doch die zugrundeliegenden Schaltkreismechanismen bleiben weitgehend verborgen. In diesem Projekt untersuchen wir diese Schaltkreismechanismen und die Rolle der kortiko-kollikulären Interaktionen in der motorischen Vorbereitung, Navigation, Entscheidungsfindung und sensorimotorischem Lernen. Zu diesem Zweck setzen wir eine neuartige realitätsnahe schwebende Umgebung und hochdichte Elektroden ein, um die neuronalen Grundlagen aktiver Wahrnehmung und willentlicher Körperbewegungen zu erforschen. Ziel dieses Projekts ist es, neue Erkenntnisse über die Rolle der kortiko-kollikulär-thalamischen Schaltkreise bei der Steuerung natürlicher Verhaltensweisen und des sensorimotorischen Lernens zu liefern

Multiregional circuits underlying sensorimotor behaviours

Orienting movements are essential for animals to actively sense and interact with their environment. The superior colliculus is crucial for multimodal sensory integration and orienting motor behaviors; however, it does not operate in isolation but in close interaction with thalamo-cortical circuits. Therefore, appropriate sensorimotor behaviors require a dynamic interaction between the cortex and the superior colliculus, yet the underlying circuit mechanisms remain largely elusive. In this project, we investigate these circuit mechanisms and the role of cortico-collicular interactions in motor preparation, navigation, decision-making, and sensorimotor learning. To that end, we employ a novel real-world floating environment and high-density electrodes to study the neuronal basis of active sensing and voluntary body movements. This project aims to provide new insights into the role of cortico-collicular-thalamic circuits in guiding naturalistic behavior and sensorimotor learning.