Projektbeschreibung
Tagträumen fördert Lernfähigkeit und Erinnerungsvermögen
Per Zufall entdeckten Forscher vor einigen Jahrzehnten Gehirnareale, die beim Lösen von Aufgaben praktisch inaktiv sind und erst beim Nichtstun höchste Aktivität zeigen. Trotz inzwischen zahlreicher Forschungsstudien zu diesem ‚Ruhezustandsnetzwerk‘ (Default Mode Network, DMN) ist dessen Rolle beim Verarbeiten von Informationen aber noch unklar. Interessanterweise funktioniert ein weiteres Gehirnareal, das Lernen und Gedächtnis koordiniert, beim Schlafen oder Tagträumen ähnlich: es rekapituliert zurückliegende Ereignisse und arbeitet dabei mit denselben sequenziellen Zellaktivierungen. REPLAY_DMN untersucht, ob DMN und Erinnerungsvermögen zusammenhängen. Mittels experimenteller Bildgebung der Gehirnaktivität sollen am wachen Mausmodell von der Netzwerk- bis hin zur Einzelneuronenebene Daten für ein Computermodell generiert werden, um das Entstehen und Speichern von Erinnerungen darzustellen.
Ziel
Spontaneous activity accounts for most of what the brain does and is likely to be key for information processing in the brain, but its function is still quite mysterious. Two key spontaneous activity processes are the Default Mode Network, a set of areas that are most markedly connected and active during behavioural idleness, and memory replay, the spontaneous reactivation of neural patterns occurring during experience.
I will test the hypothesis that the DMN plays a key role in memory replay processes. This theory, if confirmed, would bring important conceptual advances: to memory studies, as it would provide a mechanism supporting the formation and consolidation of complex memory representations. To the Default Mode Network field, as replay can be used as the “Rosetta Stone” to decipher the computations the DMN performs, moving beyond the connectivity, dynamics, and cognitive correlates, typical focus of DMN research.
I will explore this theory by an experimental study of spontaneous neural activity over the whole mouse cortex, going from large field-of-view 2-photon imaging and high-volume electrophysiology for the single neuron scale, to voltage sensitive imaging and electrocorticography, to resting state fMRI, in animals running memory tasks.
I will characterize the network dynamics and the encoding and replay of memories by quantifying conveyed information and assessing its nature (e.g. about simple percepts vs. complex events, remote vs. memories). I will also measure critical behaviour in these networks, and test whether neuronal avalanches, that occur in spontaneous activity, play a role in conveying information across distant brain areas.
I will model the consequences of these mechanisms for computation by formulating a machine learning based model of memory formation and consolidation, endowing a deep network with critical properties and memory replay.
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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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - 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.
ERC-ADG - Advanced Grant
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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-2018-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.
6525 XZ Nijmegen
Niederlande
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.