Projektbeschreibung
Die verborgenen Kosten des Denkens im Gehirn kartografieren
Warum fühlt sich intensives Nachdenken schwer an? Geistige Anstrengung prägt alles, vom Lernen bis zur Entscheidungsfindung. Auch bei Erkrankungen wie ADHS und Depressionen spielt es eine wichtige Rolle. Doch die Wissenschaft weiß immer noch nicht genau, warum. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte CONTROLMAP-Projekt zielt darauf ab, eine kühne neue Theorie zu testen: dass die kognitive Anstrengung widerspiegelt, wie viel Energie das Gehirn aufwendet, um zwischen mentalen Zuständen zu wechseln. Mithilfe künstlicher neuronaler Netze, der Kontrolltheorie und der Bildgebung des Gehirns werden die Forscher die 'Kontrollosphäre' des Gehirns kartieren - die Regionen, die den größten Aufwand erfordern. Die Ergebnisse könnten unser Verständnis von Motivation und geistiger Ermüdung verändern und sogar energieeffizientere KI-Systeme inspirieren.
Ziel
"The sensation of cognitive effort is integral to everyday human experience, is a core construct in psychological theories of behavior, and contributes to multiple psychiatric disorders like ADHD and depression. However, despite decades of study the neural origin and functional purpose of cognitive effort remain poorly understood. This constitutes one of the most important outstanding questions in cognitive neuroscience and a major challenge to mental health research.
Recently, I proposed a new, mathematically formal theory of cognitive effort that draws together concepts from dynamical systems analysis, linear control theory (LCT), artificial neural networks (ANNs), cognitive psychology and neurophysiology. The theory relates cognitive effort to the fact that brain neuroanatomy and neurophysiology render some neural states more energy-efficient than others. In particular, I introduced the concept of the ""controllosphere,"" an energy-inefficient region of neural state space associated with high cognitive control, and proposed that cognitive effort serves to move the system state out of this high-energy region.
The goal of this project is to test the controllosphere theory. I will use ANNs to simulate human behavioral and neural data collected in tasks that require mental effort, and apply LCT to these models to make formal predictions about which neural representations are more or less effortful. I will then test these predictions using a wide variety of empirical techniques in a series of experiments with human participants. The establishment of a verified formal theory of cognitive effort will fill an important gap in the cognitive neuroscience of cognitive control, strongly impact clinical practice, and provide important insights for the development of novel artificial intelligence systems that balance computational function against energy use.
"
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Neurobiologie
- Naturwissenschaften Mathematik angewandte Mathematik dynamische Systeme
- Sozialwissenschaften Psychologie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
9000 Gent
Belgien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.