MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798382783192
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31243119
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a616
■1001  ▼aWesteinde,  Elena  Adrienne  McLaughlin.▼0(orcid)0000-0001-9467-7853
■24510▼aConnecting  Internal  Representations  to  Behavior  in  the  Drosophila  Navigation  System
■260    ▼a[Sl]▼bHarvard  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a143  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Wilson,  Rachel  I.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Harvard  University,  2024.
■520    ▼aThe  act  of  navigating  through  an  environment  requires  the  ability  to  relate  one's  movements  to  changes  in  location  relative  to  one's  surroundings.  However,  an  individual's  actions  are  inherently  framed  respective  to  the  body  (body-centric)  and  so  cannot  directly  inform  or  be  updated  by  representations  that  are  anchored  relative  to  the  external  world  (world-centric).  Here,  we  describe  two  studies  that  examine  how  this  problem  is  solved  by  the  navigation  system  of  Drosophila  melanogaster.  First,  we  show  that  a  population  known  as  hΔB  neurons  encodes  the  translational  velocity  of  the  fly  in  world-centric  coordinates  and  that  this  property  emerges  due  to  the  converged  input  of  PFNd  and  PFNv  neurons  onto  this  population.  PFNd  and  PFNv  neurons  conjunctively  encode  world-centric  head  direction  and  body-centric  velocity  with  opposing  directional  preferences.  We  use  electrophysiology  to  characterize  such  conjunctive  tuning  in  PFNd  neurons  and  show  a  multiplicative  interaction  between  head  direction  and  velocity  at  the  single-cell  level.  We  further  confirm  that  upstream  SpsP  and  LNO2  neurons  provide  this  velocity  information  through  the  graded  release  of  inhibition.  This  work  provides  an  example  of  how  body-centric  movement  signals  are  transformed  to  produce  an  internal  representation  of  world-centric  motion.  The  second  study  focuses  on  the  opposite  problem:  how  world-centric  representations  are  transformed  to  produce  body-centric  movement  commands.  We  focus  on  the  PFL2  and  PFL3  populations,  both  of  which  directly  connect  the  head  direction  and  premotor  systems  in  Drosophila.  Using  a  combination  of  modeling,  electrophysiology,  calcium  imaging,  and  iontophoresis  we  show  that  these  neurons  receive  120  shifted  copies  of  the  current  head  direction  and  a  common  copy  of  the  goal  head  direction  vectors.  The  agreement  between  these  vectors  is  then  determined  by  a  non-linear  transformation  of  the  signals.  By  converging  onto  shared  downstream  targets,  these  populations  produce  steering  commands  to  maintain  the  fly  at  its  goal  head  direction,  with  the  PFL3  populations  creating  the  steering  drive  itself  and  the  PFL2  population  modifying  the  gain  of  this  drive  to  enhance  the  precision  of  the  resulting  behavior.
■590    ▼aSchool  code:  0084.
■650  4▼aNeurosciences
■650  4▼aPhysiology
■650  4▼aBehavioral  sciences
■650  4▼aEntomology
■653    ▼aBehavior
■653    ▼aInternal  representations
■653    ▼aNavigation
■653    ▼aPopulation  coding
■653    ▼aSteering
■653    ▼aSystems  neuroscience
■690    ▼a0317
■690    ▼a0602
■690    ▼a0353
■690    ▼a0719
■71020▼aHarvard  University▼bMedical  Sciences.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0084
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17161394▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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