Opis projektu
Ewolucja mózgu
Badania ewolucji mózgów u różnych gatunków pozwala na spojrzenie w wyjątkowy sposób na źródła normalnej i patologicznej zmienności ludzkiego mózgowia. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu BrainTree zamierza zająć się badaniem ewolucji mózgów kręgowców, opierając się na wiedzy i doświadczeniu głównego badacza w zakresie neuroobrazowania, neuroanatomii obliczeniowej oraz tworzenia platform do współpracy w czasie rzeczywistym w zakresie neuroobrazowania. W ramach projektu powstanie największa otwarta baza danych pochodzących z obrazowania metodą rezonansu magnetycznego mózgów kręgowców przy użyciu zaawansowanych metod z zakresu neuroanatomii obliczeniowej opartych na teorii grafów i algorytmach uczenia głębokiego. Projekt BrainTree skupi się także na badaniu różnych scenariuszy ewolucji przy pomocy filogenetycznych metod porównawczych, aby zbadać za ich pomocą fenotypy przodków, zmiany ewolucyjne i proces pojawienia się wielowymiarowych relacji między strukturami mózgu.
Cel
The study of the evolution of the brain across species provides a unique perspective on the sources of normal and pathological variability in the human brain – a major challenge for neurosciences today.
I propose a project to study the evolution of the vertebrate brain with unprecedented detail. I have a strong background in neuroimaging, computational neuroanatomy and the creation of platforms for real time collaboration in neuroimaging. During the last years I have worked on the analysis of the neuroanatomical development of the human brain and the evolution of primate brain folding, as well as in the development of Web tools to allow distributed collaboration among scientists. I propose to use this expertise to build the largest, open database of magnetic resonance imaging data of vertebrate brains. I will use state of the art computational neuroanatomy methods to build precise brain reconstructions and automatically extract a series of neuroanatomical measurements of regional brain volume, surface-based shape information and brain folding. In addition, I will develop new methods to capture the variability in shape and folding patterns using graph theory and deep learning algorithms. I will test different evolutionary scenarios using phylogenetic comparative methods, to estimate ancestral phenotypes, evolutionary changes, and the emergence of multivariate relationships across brain structures.
My project will be developed in collaboration between the Group of Theoretical and Applied Neuroanatomy at Institut Pasteur, the National Natural History Museum in Paris and the Institute of Biology of the École Normal Supérieur. This collaboration will provide the ideal framework for my project, combining the availability of one of the world’s largest vertebrate brain collections, with leading expertise in computational neuroanatomy and phylogenetic comparative methods, crucial for my future career goal of becoming a leading researcher in brain evolution.
Dziedzina nauki
- natural sciencesbiological sciencesevolutionary biology
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learningdeep learning
- natural sciencesmathematicspure mathematicsdiscrete mathematicsgraph theory
- engineering and technologymedical engineeringdiagnostic imagingmagnetic resonance imaging
- natural sciencesbiological sciencesneurobiologycomputational neuroscience
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFKoordynator
75724 Paris
Francja