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The Hot-Coal hypothesis of working memory

Projektbeschreibung

Neues Modell zeigt, wie das Arbeitsgedächtnis arbeitet

Das für logisches Denken, Lernen und Verstehen so wichtige Arbeitsgedächtnis ist ein Kurzzeitspeicher mit begrenzter Kapazität. Ohne dieses Gedächtnis könnte man sich keine Informationen für einen kurzen Zeitraum merken. Zum Beispiel ist es das Arbeitsgedächtnis, das eine Adresse im Kopf speichert, während man sich die Wegbeschreibung dorthin anhört, oder das Informationen aus einem Gespräch hinterlegt und bearbeiten kann. Noch nicht vollständig geklärt ist, wie Primaten ihr Arbeitsgedächtnis generalisiert einsetzen und wie sie steuern können, woran sie denken. Das EU-finanzierte Projekt Hot-Coal WM wird sich genauer mit diesen kognitiven Funktionen befassen. Dazu kommt ein Modell zum Einsatz, das auf einem neuartigen Rechenprinzip aufbaut: Die räumliche Anordnung von Informationen wird von exzitatorischen Explosionen gesteuert, wodurch Kognition möglich wird.

Ziel

Working memory (WM) is a fundamental cognitive capability. It refers to our ability to hold, select and manipulate several objects in mind simultaneously. It allows us to engage in flexible behavior and is tightly linked to fluid intelligence. This project will answer an essential, yet unsolved aspect of WM: How can primates use their WM in a generalized way and control what they think about? If you hear apple, stone and pear in sequence, and then you are asked to imagine the first fruit, how is it that you do not confuse apples with pears?
There are many competing models of WM, but no biologically detailed models are capable of generalization. Neural networks can be trained to perform similar WM tasks as primates do, a major difference is that primates generalize their training. They can learn the task on a set of objects, then perform it on a novel set. Computational models typically rely on changing the connections between units to achieve the desired activity patterns to solve the task. Since these activity patterns depend on the objects held in WM, the training does not translate to novel objects.
I propose a new solution to this problem, the Hot-Coal model of WM. It relies on a novel computational principle in which spatial location of information, rather than connectivity, is controlled by excitatory bursts to support cognition. I will explore this principle and test it in data. Preliminary tests suggest that the Hot-Coal theory is supported by electrophysiological data from primates. By implementing the theory in computational networks I aim to demonstrate the generalization mechanism and provide more detailed predictions. Finally, I will use the theory to resolve seemingly conflicting findings regarding the mechanisms underlying WM, by reproducing them in a single model. The new theory could constitute a significant advance in the mechanistic understanding of one of the most central and puzzling components of cognition.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

ERC-STG - Starting Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

KAROLINSKA INSTITUTET
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 498 957,00
Adresse
NOBELS VAG 5
171 77 STOCKHOLM
Schweden

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Region
Östra Sverige Stockholm Stockholms län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

€ 1 498 957,00

Begünstigte (1)

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