Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Neural stochasticity and criticality in memory replay

Opis projektu

Lawiny aktywności mogą być skutecznym naturalnym narzędziem konsolidacji pamięci

Tworzenie się wspomnień, ich przechowywanie i odzyskiwanie ma zasadnicze znaczenie dla codziennego życia człowieka, jego rozwoju osobistego i zawodowego, relacji międzyludzkich i ogólnego dobrego samopoczucia. Niepoprawnie funkcjonowanie pamięci w tym zakresie może mieć straszne konsekwencje, czego dowodem demencja oraz inne rodzaje upośledzenia pamięci czy przypadki jej utraty. Cały proces tworzenia, przechowywania i wyszukiwania wspomnień ma złożone wymiary przestrzenne i czasowe, ponieważ podczas konsolidacji wspomnienia są przenoszone z jednej części mózgu do drugiej. Finansowany ze środków UE projekt BrownianReactivation łączy eksperymenty z modelowaniem matematycznym w celu zbadania „lawin aktywności” na ścieżce wspomnień od substratów krótkoterminowych (hipokampowych) do długoterminowych (korowych).

Cel

Memories are not stored in a stable manner in the brain. Instead they undergo an almost constant process of transformation and reorganization from the very moment of their formation. This phenomenon, going under the name of memory consolidation is also at the core of fundamental changes in the nature of the information carried by the neural representations. In fact, the switch from hippocampal-based short-term memories to cortex-based long-term memories also coincides with the transitions from episodic to semantic memories. In this proposal, we aim at investigating the role played in memory consolidation by stochasticity and criticality of neural dynamics. We will develop a quantitative approach to this question by combining statistical analysis of newly recorded data, with mathematical modelling of the cortical-hippocampal interaction. Our hypothesis takes the emergence of long-range correlation as the central mechanism characterizing semantic memory formation. We propose that cortical neural circuits poised at criticality can exploit activity avalanches associated with this state to induce the collective activation of large portions of the brain necessary to reconstruct the complete input statistics. Using a hierarchical neural network trained with an input of random samplings of the episodic representations stored in the hippocampus, we will explore the interaction between the performance of the network and its closeness to a critical state. We will complement this work with an analysis of the presence of criticality in the cortical cell assemblies formed after learning a complex behavioural task. We expect these cell assemblies to show maximal contribution to the propagation of neural avalanches and to present consistent coordination with the hippocampal activity. We intend to integrate these results in a coherent theory of long-term memory formation, explaining the ability to generalize starting from event-based experiences.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) H2020-MSCA-IF-2018

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

STICHTING RADBOUD UNIVERSITEIT
Wkład UE netto
€ 175 572,48
Koszt całkowity
€ 175 572,48