Neural Basis of Perception
Neural Basis of Perception
La perception sensorielle est intrinsèquement dynamique : des stimuli identiques peuvent être perçus et interprétés différemment en fonction de l’état mental, du contexte et des exigences de la tâche. Notre équipe cherche à découvrir les mécanismes neuronaux qui soutiennent cette flexibilité chez la souris. Nous nous concentrons sur la façon dont le cortex somatosensoriel encode l’entrée tactile du corps et sur la façon dont ces représentations changent en fonction de l’état du cerveau et des objectifs comportementaux.
Nos travaux suivent deux axes de recherche :
- Modulation cellulaire et circuit de la sensibilité tactile – Nous examinons comment les réseaux locaux et à longue portée modulent les seuils perceptifs dans diverses conditions.
- Représentation corticale de l’espace péripersonnel – Nous étudions comment le cerveau code l’espace exploré par le toucher et comment cette carte s’adapte lorsque le corps est étendu ou modifié.
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le système du fouet de la souris comme modèle expérimental. Nous combinons l’imagerie in vivo à deux photons et à un photon à champ large, l’enregistrement Neuropixels, l’optogénétique et l’analyse psychophysique du comportement tactile de la souris, ce qui nous permet de surveiller et de manipuler l’activité corticale à une résolution subcellulaire chez des animaux éveillés qui se comportent bien.
Techniques
- Imagerie in-vivo à deux photons et à un photon en champ large
- Electrophysiologie in-vivo (neuropixels, enregistrement patch-clamp)
- Optogénétique
- Chimiogénétique
- Analyse psychophysique du comportement de la souris
Keywords
Cortex somatosensoriel ; Physiologie dendritique ; Sensibilité tactile ; Espace péripersonnel ; Incarnation ; Système des fouets de la souris
Axes de recherche
Axes principaux :
- Axe 2 : Dynamique des circuits neuronaux
- Axe 3 : Systèmes moteur et sensoriels
- Axe 9 : Neurotechnologies (Développement de nouvelles technologies pour les neurosciences)
Axes secondaires :
Mots clés
Apprentissage, Attention, Codage et intégration du signal, Comportement, Connectivité, Dendritic physiology, Embodiment, Excitabilité neuronale, Imagerie cellulaire in vitro ou in vivo, Mouse whisker system, Neurophysiologie, Optogénétique et chemogénétique, Peripersonal space, Physiologie synaptique, Prise de décision, Schizophrénie, Somatosensory cortex, Somesthésie, Tactile sensitivitySelected publications
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Dendritic Mechanisms forIn VivoNeural Computations and Behavior
Lukas Fischer, Raul Mojica Soto-Albors, Vincent D. Tang, Brendan Bicknell, Christine Grienberger, Valerio Francioni, Richard Naud, Lucy M. Palmer, Naoya Takahashi.
J. Neurosci.. 2022-11-09. 42 (45) : 8460-8467.
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1132-22.2022 -
Neocortical layer 5 subclasses: From cellular properties to roles in behavior
Sara Moberg, Naoya Takahashi.
Front. Synaptic Neurosci.. 2022-10-28. 14
DOI: 10.3389/fnsyn.2022.1006773 -
Thalamic input to motor cortex facilitates goal-directed action initiation
Naoya Takahashi, Sara Moberg, Timothy A. Zolnik, Julien Catanese, Robert N.S. Sachdev, Matthew E. Larkum, Dieter Jaeger.
Current Biology. 2021-09-01. 31 (18) : 4148-4155.e4.
DOI: 10.1016/j.cub.2021.06.089 -
Perirhinal input to neocortical layer 1 controls learning
Guy Doron, Jiyun N. Shin, Naoya Takahashi, Moritz Drüke, Christina Bocklisch, Salina Skenderi, Lisa de Mont, Maria Toumazou, Julia Ledderose, Michael Brecht, Richard Naud, Matthew E. Larkum.
Science. 2020-12-18. 370 (6523)
DOI: 10.1126/science.aaz3136 -
Active dendritic currents gate descending cortical outputs in perception
Naoya Takahashi, Christian Ebner, Johanna Sigl-Glöckner, Sara Moberg, Svenja Nierwetberg, Matthew E. Larkum.
Nat Neurosci. 2020-08-03.
DOI: 10.1038/s41593-020-0677-8 -
Active cortical dendrites modulate perception
Naoya Takahashi, Thomas G. Oertner, Peter Hegemann, Matthew E. Larkum.
Science. 2016-12-22. 354 (6319) : 1587-1590.
DOI: 10.1126/science.aah6066 -
Locally Synchronized Synaptic Inputs
N. Takahashi, K. Kitamura, N. Matsuo, M. Mayford, M. Kano, N. Matsuki, Y. Ikegaya.
Science. 2012-01-19. 335 (6066) : 353-356.
DOI: 10.1126/science.1210362
Membres de l'équipe
Chercheurs, Praticiens hospitaliers...
Ingénieur(e)s, technicien(ne)s
Post-doctorant(s)
Doctorant(s)
Neuropsychologue(s) et orthophoniste(s)
Ingénieur(s) hospitalier(s) et ARC