Projektbeschreibung
Eine neue Theorie zu der Rolle von Gammawellen bei der Informationsübertragung
Wenn wir wach sind, organisiert sich die kortikale Aktivität des Gehirns in Gammawellenmuster. Allerdings ist sich die Wissenschaft darüber uneins, welche Rolle Gammawellen genau bei der Informationsübertragung spielen. Was prädiktive Kodierungstheorien angeht, herrscht die Meinung vor, dass Gammawellen Vorhersagefehler übertragen. Eine neue Hypothese behauptet das Gegenteil: Erstens postuliert sie, dass Gammawellen eine Übereinstimmung zwischen Vorhersagen und Sinneseindrücken signalisieren und zweitens, dass es bei Spalten, die die gegenseitigen Seheindrücke vorhersagen, zu einer Gamma-Synchronisation mit großer Reichweite kommt. Um diese Hypothese zu prüfen, zielt das EU-finanzierte Programm SPATEMP darauf ab, eine neue Methode zur Quantifizierung von Vorhersagen und Vorhersagefehlern im Bereich des natürlichen Sehens zu entwickeln. Zu diesem Zweck wird es kürzlich entwickelte Deep-Learning-Netzwerke einsetzen. Das Projekt wird eine neue einheitliche Theorie zur Rolle von Gammawellen bei der Informationsübertragung voranbringen.
Ziel
During active wakefulness, cortical activity organizes itself into highly coherent patterns of gamma waves (30-80Hz). These waves are believed to be essential for cortical communication and synaptic plasticity. Their impairment is a hallmark of neurological and psychiatric disorders. Yet, it remains heavily debated what gamma waves encode, and what their precise role in information transmission is. I have recently proposed a new theory about gamma in visual cortex, building on the predictive coding theory. The predictive coding theory holds that the brain makes active top-down predictions about its own sensory inputs. By comparing these, it generates bottom-up prediction errors to drive learning and the updating of priors. The standard view in predictive coding theories is that gamma waves carry prediction errors. However, I recently hypothesized the opposite: 1) Gamma waves signal a match between predictions and sensory inputs (i.e. predictability), and 2) Columns that predict each other's visual input engage in long-range gamma-synchronization. To test this hypothesis, it is critical to develop a new method to quantify predictions and prediction errors in the context of natural vision. I will solve this by using recently developed deep-learning networks for prediction. By making multi-areal recordings from visual cortex in marmosets and humans (MEG), I will test if predictability indeed determines gamma waves and their synchronization pattern across space. Because stimulus priors have to be acquired through learning, I will further determine whether gamma waves depend on experience and perceptual learning. In marmosets, I will develop an optogenetics approach to test whether gamma waves drive perceptual learning, and test the prediction that V1 gamma waves depend on top-down feedback. In sum, I expect to provide evidence for a new, unified theory about the role of gamma waves in information transmission and the integration of sensory evidence with predictions.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
60528 Frankfurt Am Main
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.