Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

From spatial relationships to temporal correlations: New vistas on predictive coding

Description du projet

Nouvelle théorie sur le rôle des ondes gamma dans la transmission des informations

Lorsque nous sommes éveillés, l’activité corticale du cerveau s’organise sous la forme d’ondes gamma. Toutefois, les scientifiques ne s’entendent pas sur le rôle exact des ondes gamma dans la transmission des informations. En ce qui concerne les théories du codage prédictif, on croit généralement que les ondes gamma sont porteuses d’erreurs de prédiction. Une hypothèse récente affirme le contraire: premièrement, les ondes gamma signaleraient une correspondance entre les prédictions et les influx sensoriels et, deuxièmement, les colonnes qui prédisent les influx visuels réciproques se livreraient à une synchronisation gamma à longue distance. Pour tester cette hypothèse, le projet SPATEMP, financé par l’UE, entend développer une nouvelle méthode pour quantifier les prédictions et les erreurs de prédiction dans le contexte de la vision naturelle. Pour y parvenir, il utilisera des réseaux d’apprentissage profond récemment développés. Le projet promouvra une nouvelle théorie unifiée sur le rôle des ondes gamma dans la transmission des informations.

Objectif

During active wakefulness, cortical activity organizes itself into highly coherent patterns of gamma waves (30-80Hz). These waves are believed to be essential for cortical communication and synaptic plasticity. Their impairment is a hallmark of neurological and psychiatric disorders. Yet, it remains heavily debated what gamma waves encode, and what their precise role in information transmission is. I have recently proposed a new theory about gamma in visual cortex, building on the predictive coding theory. The predictive coding theory holds that the brain makes active top-down predictions about its own sensory inputs. By comparing these, it generates bottom-up prediction errors to drive learning and the updating of priors. The standard view in predictive coding theories is that gamma waves carry prediction errors. However, I recently hypothesized the opposite: 1) Gamma waves signal a match between predictions and sensory inputs (i.e. predictability), and 2) Columns that predict each other's visual input engage in long-range gamma-synchronization. To test this hypothesis, it is critical to develop a new method to quantify predictions and prediction errors in the context of natural vision. I will solve this by using recently developed deep-learning networks for prediction. By making multi-areal recordings from visual cortex in marmosets and humans (MEG), I will test if predictability indeed determines gamma waves and their synchronization pattern across space. Because stimulus priors have to be acquired through learning, I will further determine whether gamma waves depend on experience and perceptual learning. In marmosets, I will develop an optogenetics approach to test whether gamma waves drive perceptual learning, and test the prediction that V1 gamma waves depend on top-down feedback. In sum, I expect to provide evidence for a new, unified theory about the role of gamma waves in information transmission and the integration of sensory evidence with predictions.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Ce projet n'a pas encore été classé par EuroSciVoc.
Proposez les domaines scientifiques qui vous semblent les plus pertinents et aidez-nous à améliorer notre service de classification.

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-STG - Starting Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

ERNST STRUNGMANN INSTITUTE GGMBH
Contribution nette de l'UE
€ 1 750 000,00
Adresse
DEUTSCHORDENSTRASSE 46
60528 Frankfurt Am Main
Allemagne
Région
Hessen Darmstadt Frankfurt am Main, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 1 750 000,00

Bénéficiaires (1)