Description du projet
L’adaptation flexible et «polyvalente» des réseaux pourrait aider à restaurer les fonctions cérébrales perdues
De nombreuses régions du cerveau et de nombreux types de cellules répondent à des types d’informations spécifiques et les traitent de manière sélective. En revanche, un peu comme les compétences transférables ou non techniques sur le marché du travail, les réseaux cérébraux généraux sont actifs dans une variété de tâches cognitives exigeantes. Le projet FLEXBRAIN, financé par l’UE, étudie la capacité de ces réseaux généraux de domaine à compenser les perturbations des réseaux de cognition sémantique qui nous permettent d’utiliser, de manipuler et de généraliser les connaissances. En outre, l’équipe évaluera la capacité des réseaux généraux de domaine à permettre une adaptation flexible aux lésions de manière plus générale, voire la compensation de la déficience dans le cerveau vieillissant, par le biais d’expériences de stimulation neuronale dans des cerveaux jeunes et vieillissants.
Objectif
The human brain is flexible. Neural networks adapt to cognitive demands by flexibly recruiting different regions and connections. Flexible network adaptation enables cognitive functions such as semantic cognition: the ability to use, manipulate, and generalize knowledge. When key nodes suffer damage, networks can adapt to recover function. Yet, brain lesions often severely impair semantic cognition. How the semantic network adapts to lesions is poorly understood. My hypothesis is that disruption of the semantic network can be compensated for by recruitment of domain-general networks. This notion is based on findings that disruption of semantic nodes inhibits semantic activity but increases activity in domain-general nodes. Yet, the behavioral relevance of domain-general recruitment is unclear. Compensation means that behavior can be preserved as other nodes work harder. Can domain-general networks effectively compensate for disruption of specialized nodes? Is this a common principle of flexible adaptation in the healthy young, aging, and lesioned brain? Unprecedented inhibitory and facilitatory neurostimulation will be used to unbalance and rebalance network adaptation in semantic cognition. Importantly, a novel network stimulation approach will target multiple nodes simultaneously. I ask three questions. (i) Can domain-general networks compensate for semantic network disruption? (ii) Is domain-general recruitment in the aging brain adaptive? (iii) Do domain-general networks drive flexible adaptation to lesions? Perturbing young brains will elucidate the relevance of network adaptation. Perturbing aging brains will probe compensatory reorganization. Facilitating lesioned brains will reshape flexible adaptation. Benefitting from my strong neurostimulation experience, we will elucidate the way the brain compensates for disruption. The potential impact of the project on current conceptions of brain plasticity, and for rehabilitative medicine in particular, is immense.
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
04109 Leipzig
Allemagne