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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Mesoscopic computational imaging of the predictive listening human brain

Descripción del proyecto

Cómo las expectativas moldean el encéfalo humano

Nuestro encéfalo es un órgano complejo capaz de procesar el sonido relevante a partir del contenido acústico de los sonidos mediante una retroalimentación amplia. Los hallazgos de los estudios actuales sugieren que esta retroalimentación proporciona flexibilidad a la percepción auditiva. Sin embargo, las limitaciones de cobertura y resolución espacial de los métodos de obtención de imágenes no invasivos han dificultado el mapeo del procesamiento contextual del sonido en las unidades computacionales fundamentales del encéfalo humano. En el proyecto PrAud, financiado con fondos europeos, se utilizarán imágenes de resonancia magnética funcional de campo ultraalto para estudiar el modo en que se forman las expectativas en el encéfalo humano. El proyecto revelará los mecanismos neurobiológicos que sustentan la audición para determinar cómo se produce el procesamiento contextual anómalo en la audición fantasma (acúfenos y alucinaciones auditivas).

Objetivo

How do we understand the complex, noisy, and often incomplete sounds that reach our ears? Sounds are not perceived in isolation. The context in which we encounter them allows predicting what we may hear next. How is contextual sound processing implemented in the brain? From the sensory periphery to the cortex, complex information is extracted from the acoustic content of sounds. This feedforward processing is complemented by extensive feedback (FB) processing. Current research suggests that FB confers flexibility to auditory perception, by generating predictions of the input and supplementing noisy or missing information with contextual information. So far, limitations in coverage and spatial resolution of non-invasive imaging methods have prohibited grounding contextual sound processing onto the fundamental computational units of the human brain, resulting in an incomplete understanding of its biological underpinnings. Here, I propose to use ultra-high-field (UHF) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to study how expectations shape human hearing. The high spatial resolution and coverage of UHF-fMRI will allow examining fundamental brain units: small subcortical structures and layers of cortex. I will investigate how responses change when acoustic information needs to be prioritized in an uncertain or noisy soundscape. Complementing UHF-fMRI measurements with magnetoencephalography (MEG), I will derive a neurobiological model of contextual sound processing at high spatial and temporal resolution. By comparing this model to state-of-the-art artificial intelligence, I will generalize it to naturalistic settings. This project links algorithmic and at a mesoscopic implementation levels to reveal the neurobiological mechanisms supporting hearing in context. The resulting model will allow testing hypotheses of aberrant contextual processing in phantom hearing (tinnitus and auditory hallucinations).

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

ERC-COG - Consolidator Grant

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2020-COG

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Institución de acogida

UNIVERSITEIT MAASTRICHT
Aportación neta de la UEn
€ 1 824 962,50
Dirección
MINDERBROEDERSBERG 4
6200 MD Maastricht
Países Bajos
Región
Zuid-Nederland Limburg (NL) Zuid-Limburg
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 1 824 962,50

Beneficiarios (2)