Projektbeschreibung
Computergestütztes Feedback zur Untersuchung der visuellen Wahrnehmung in Echtzeit
Visuelle Informationen werden kontinuierlich verarbeitet, und das Nervensystem ist in der Lage, flexibel auf neue Sinneseindrücke zu reagieren. Aber dieselben neuronalen Mechanismen müssen auch die Wahrnehmungsstabilität untermauern. Das EU-finanzierte Projekt COGSTIM wird die funktionellen neuronalen Netzwerke erforschen, die dieses Gleichgewicht zwischen Wahrnehmungsflexibilität und -stabilität in den visuellen Arealen von Primaten unterstützen. Das Projekt kombiniert eine dichte elektrophysiologische Aufzeichnung mit einer Echtzeitdekodierung der neuronalen Korrelate der Wahrnehmungsentscheidungen der Versuchspersonen auf der Grundlage adaptiver Algorithmen für maschinelles Lernen. Die elektrische Stimulation wird in einem geschlossenen Regelkreis mit dynamisch angepasster Rückkopplung angewendet, um die visuelle Wahrnehmung vorhersehbar zu steuern. Die gemeinsame Dekodierung und Stimulation wird als Grundlage für die künftige Entwicklung rehabilitativer therapeutischer Protokolle sowie innovativer Gehirn-Maschine-Schnittstellen dienen, die für den Einsatz unter Realbedingungen geeignet sind.
Ziel
Computational models of vision often address problems that have a single and definite end-point, such as visual recognition: an example of this might be to find a ripe banana in a complex scene. However, not all computation is of this form. Visual information is processed continuously in sensory areas and the nervous system has the capacity to alter or halt an ongoing behavioral response to changes in incoming information. We can therefore react flexibly to updated sensory input or changed requirements for motor output. On the other hand, these same neuronal mechanisms must also support perceptual stability, so that noisy signals do not cause loss of a crucial goal.
In project COGSTIM, I will investigate the functional neuronal networks that support the balance between perceptual flexibility and stability, within primate visual areas. I will use a highly innovative approach, combining dense electrophysiological recording with online (real-time) decoding of neuronal correlates of the subjects perceptual choice, based on adaptive machine-learning algorithms. In order to control visual perception effectively and predictably, closed-loop electrical stimulation will be applied under dynamically adjusted feedback to identified neuronal circuits that causally modulate associated percepts. Crucially, this novel approach using joint decoding and stimulation in real time will allow me to target dynamically visual percepts, representing a significant advance in our understanding of on-going, continuous computations of the primate brain. Such developments offer promising bases for the future development of rehabilitative therapeutical protocols, as well as innovative brain machine interfaces suitable for real-world use.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
39106 Magdeburg
Deutschland