Descrizione del progetto
Uno studio sui circuiti corticali potrebbe rivelare funzioni cerebrali fondamentali
L’elaborazione predittiva è un quadro teorico promettente per spiegare la funzione della corteccia. Ipotizza che la corteccia mantenga una rappresentazione interna del mondo attraverso il suo confronto con le informazioni sensoriali in arrivo. Un’implementazione dell’elaborazione predittiva nel circuito corticale richiederebbe un insieme di tipi diversi di cellule funzionali. Il progetto CELPRED, finanziato dall’UE, punta a identificare i diversi elementi putativi del circuito e i tipi di cellule che si ritiene formino il circuito nella corteccia visiva del topo. Utilizzando una combinazione di registrazioni fisiologiche, manipolazioni optogenetiche dell’attività neurale e misurazioni dell’espressione genica, determinerà tipi di cellule con risposte funzionali coerenti con errori di previsione diversi. Identificare gli elementi del circuito sottostanti all’elaborazione predittiva nella corteccia rivelerà ulteriormente i meccanismi del circuito alla base dei processi e del comportamento cerebrali.
Obiettivo
One promising theoretical framework to explain the function of cortex is predictive processing. It postulates that cortex functions by maintaining an internal model, or internal representation, of the world through a comparison of predictions based on this internal model with incoming sensory information. Implementing predictive processing in a cortical circuit would require a set of distinct functional cell types. These would include neurons that compute a difference between top-down predictions and bottom-up input, referred to as prediction error neurons, and a separate population of neurons that integrate the output of prediction error neurons to maintain an internal representation of the world. This research proposal will test the framework of predictive processing and identify different putative circuit elements and cell types that are thought to form the circuit in mouse visual cortex. We will use a combination of physiological recordings, optogenetic manipulations of neural activity, and gene expression measurements to determine the cell types that have functional responses consistent with different prediction errors, as well as those coding for the internal representation. Identifying the circuit elements underlying predictive processing in cortex may reveal a strategy to bias processing either towards top-down or bottom-up drive when the balance between the two is perturbed, as may be the case in neuropsychiatric disorders.
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
4056 BASEL
Svizzera