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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Detailed Cortical Mechanisms of Top-Down Visual Processing

Descripción del proyecto

Nuevas técnicas de imagenología para estudiar los mecanismos neuronales del procesamiento visual descendente

La vista depende de las expectativas del sistema perceptivo. Detectar un tomate rojo en un supermercado depende del procesamiento descendente en la corteza visual. Sin embargo, aún no se comprenden del todo los mecanismos subyacentes. El estudio emplea microscopía de tres fotones para visualizar la actividad neuronal en la corteza visual de macacos conscientes. El proyecto TDVision, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, tiene como objetivo analizar los mecanismos neuronales del procesamiento visual descendente con técnicas de imagenología avanzadas y tareas conductuales en macacos. La investigación se centrará en los efectos de las señales descendentes sobre las poblaciones neuronales de las áreas visuales tempranas. Además, se analizará la organización de estas neuronas y se desarrollarán métodos para identificar sus tipos celulares y sus patrones de conectividad. La integración de los resultados de este estudio en modelos de redes neuronales permitirá contrastar nuevas hipótesis sobre los mecanismos visuales en primates.

Objetivo

What we see depends on what we have in mind. For example, we can quickly find tomatoes in the vegetable department of a supermarket by searching for red and round objects, making them stand out from the background. This is thought to be supported by top-down processing within the hierarchy of areas in the visual cortex, but the detailed neural mechanisms are still poorly understood, partly because of limitations in neural recording technologies. In my lab, we recently developed a three-photon microscope capable of visualizing the activity of large populations of individually-defined neurons in awake and behaving macaque monkeys. Combining this novel imaging modality with well-controlled behavioral tasks provides the exciting opportunity to investigate the neural mechanisms of generative vision at an unprecedented scale and level of detail. We will train macaque monkeys to search for shapes hidden in noisy texture elements, investigate the strategy used by the prefrontal cortex to encode the mental template to guide this search, and how this process warps the encoding of visual information in nearly complete local populations of neurons in early visual areas. We will investigate the topographic organization of the recorded population of neurons, and develop viral and histological tools to determine their cell types as well as their connectivity profiles. We will also use psychophysics to make a link to conscious perception in humans, investigating how a search template can warp perception. Finally, we will incorporate our empirical findings into artificial neural network models with interpretable circuit mechanisms. This is expected to bring the flexibility and robustness of generative vision into models of artificial intelligence, as well as provide a computational framework to define novel hypotheses about the detailed neural mechanisms of generative vision in primates, which we can subsequently test with both behavioral measures and in-vivo recordings.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-STG

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Institución de acogida

STICHTING RADBOUD UNIVERSITEIT
Aportación neta de la UEn
€ 900 000,00
Dirección
HOUTLAAN 4
6525 XZ Nijmegen
Países Bajos
Región
Oost-Nederland Gelderland Arnhem/Nijmegen
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 900 000,00

Beneficiarios (2)