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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Mesoscopic computational imaging of the predictive listening human brain

Description du projet

Comment les attentes façonnent le cerveau humain

Notre cerveau est un organe complexe capable de traiter les sons pertinents d’un contenu acoustique en utilisant la rétroaction extensive. Les résultats des études actuelles laissent entendre que la rétroaction extensive apporte de la flexibilité à la perception auditive. Cependant, les limites de la couverture et de la résolution spatiale inhérentes aux méthodes d’imagerie non invasives ont empêché la cartographie du traitement contextuel des sons dans les unités de calcul fondamentales du cerveau humain. Le projet PrAud, financé par l’UE, utilisera l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) à ultra-haut champ (UHF) pour étudier la manière dont les attentes se forment dans le cerveau humain. Le projet entend mettre en évidence les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent l’audition afin de déterminer les causes du traitement contextuel aberrant constaté lors des phénomènes de bruits fantômes (acouphènes et hallucinations auditives).

Objectif

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).

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITEIT MAASTRICHT
Contribution nette de l'UE
€ 1 824 962,50
Adresse
MINDERBROEDERSBERG 4
6200 MD Maastricht
Pays-Bas
Région
Zuid-Nederland Limburg (NL) Zuid-Limburg
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 824 962,50

Bénéficiaires (2)