Descrizione del progetto
Nuova teoria sul ruolo delle onde gamma nella trasmissione di informazioni
Quando siamo svegli, l’attività corticale del cervello si organizza in schemi di onde gamma. Tuttavia, gli scienziati non sono d’accordo sull’esatto ruolo delle onde gamma nella trasmissione delle informazioni. Per quanto riguarda le teorie sulla codifica predittiva, la convinzione generale è che le onde gamma portino errori di predizione. Un’ipotesi recente afferma il contrario: in primo luogo, che le onde gamma segnalano una corrispondenza tra previsioni e input sensoriali e, in secondo luogo, che le colonne che prevedono l’input visivo reciproco si impegnano nella sincronizzazione gamma a lungo raggio. Per verificare questa ipotesi, il progetto SPATEMP, finanziato dall’UE, mira a sviluppare un nuovo metodo volto a quantificare le previsioni e gli errori di previsione nel contesto della visione naturale. Per fare ciò, utilizzerà reti di apprendimento profondo sviluppate di recente. Il progetto avanzerà una nuova teoria unificata sul ruolo delle onde gamma nella trasmissione delle informazioni.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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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.
ERC-STG - Starting Grant
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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-2019-STG
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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.
60528 Frankfurt Am Main
Germania
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.