Descrizione del progetto
Sincronizzazione anticipata per il flusso di informazioni neurali ad anello chiuso e IA ispirata alla natura
Il flusso di informazioni nel cervello coinvolge sia l’attività di feedforward che quella di feedback. Ad esempio, la corteccia sensoriale precoce (CS) riceve input sensoriali dall’ambiente e feedback dalla corteccia prefrontale di livello superiore (CPF). Le oscillazioni a bassa frequenza sono un segno distintivo dell’accoppiamento. Mentre l’input sensoriale e la CPF hanno dinamiche temporali proprie, i modelli attuali indicano che la CS precoce si disaccoppia dall’input sensoriale quando riceve un feedback dalla CPF, eliminando il potenziale di elaborazione multi-area. Il progetto BACK2FUTURE, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, applicherà l’idea di sincronizzazione anticipata della teoria dei sistemi dinamici per consentire l’accoppiamento simultaneo con gli input sensoriali e la CPF, e si propone di trovare i substrati biofisici.
Obiettivo
Our brain processes multitudes of signals based on recurrent network activity involving feedforward and feedback interarea communication. To funnel information efficiently between areas, low-frequency rhythmic neural activity patterns couple to each other. It is an unresolved question how early sensory cortex (SC) can couple efficiently to both feedforward sensory information flow and feedback information flow arriving from higher order regions such as prefrontal cortex (PFC). Since PFC and sensory input lack direct coupling and operate with their own temporal dynamics, SC decouples from the sensory input when PFC couples to SC. It is therefore not possible to achieve efficient multi-area coupling in currently proposed feedback-driven coupling schemes. In search of a mechanism to address this problem I resort to a dynamical systems process called anticipated synchronization (AS). During AS, a receiving system (PFC) sends a copy of its own activity as delayed feedback to itself, allowing this system to - paradoxically - anticipate the dynamics of the driving system (SC). During AS, information from PFC is sent back to SC arriving at the right time in the future, while SC maintains sensory coupling. My goal in the next 5 years is to provide evidence of interarea AS coupling by creating a biophysical model of AS, empirically testing its predictions using ECoG data, psychophysics and EEG. By validating the use of tACS to control coupling, I will experimentally induce AS in a new closed-loop set-up that stimulates PFC with its own delayed activity. The proposed research will settle a critical theoretical debate on temporal coordination of interarea brain communication and will provide the computational basis for the hitherto unexplained excess of local feedback loops in the brain. The findings will inform new closed-loop treatment approaches and can improve biologically-inspired artificial intelligent systems that currently disregard the exact timing of information flow.
Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento
Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
6200 MD Maastricht
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.