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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Population Codes for Space in the Mammalian Cortex

Descripción del proyecto

Información nueva sobre la compleja actividad de las redes corticales

La comunicación neuronal de la corteza de los mamíferos sigue siendo un misterio para la neurociencia. Se ha obtenido información importante a partir de las amplias investigaciones realizadas sobre la respuesta a estímulos ambientales, pero la mayor parte de los datos disponibles se basan en estudios sobre células individuales. Los datos existentes no son suficientes para explicar la complejidad y la dinámica de las redes neuronales. Para hacer frente a estas limitaciones y descubrir la comunicación entre las poblaciones de células que se entremezclan en la corteza, el proyecto financiado con fondos europeos KiloNeurons propone supervisar la actividad de miles de neuronas de manera simultánea. Los datos obtenidos se utilizarán para desarrollar y ajustar modelos teóricos sobre cómputos corticales en el encéfalo de los mamíferos.

Objetivo

A major goal in neuroscience is to understand neural computation in the mammalian cortex. Since the 1950s, we have learnt how cells respond to changes in the environment but the cells have largely been observed one at a time. However, single-cell recording cannot access the complexity of distributed processing and coding in the large, intermixed cell populations of the cortex. To understand this complexity, we need population-wide activity measurements, at single-cell resolution, as well as theoretical models to interpret the data. In this project, we shall combine experiments and theory to enable a paradigmatic shift from single-cell to population analysis for a prototypical high-level cortical system, the navigation system of the mammalian medial entorhinal-hippocampal region. In this system, spatial firing correlates of individual cells are so evident that they have been given simple, descriptive names – such as place cells, grid cells, and head direction cells. The wealth of information on the phenomenology of these cells, and the existence of theoretical frameworks that offer strong predictions on their population-wide activity patterns, renders the system perfect for population-level analyses of cortical computation. We shall introduce experimental tools to obtain the amount and specificity of multi-neuron data required to decipher neural population codes in freely navigating rodents. Guided initially by theory on attractor network dynamics, we shall identify regularities in firing and connectivity patterns of thousands of simultaneously monitored neurons and use the data to test, refine and develop theoretical models. This exercise will be extended to less-understood high-end systems such as lateral entorhinal cortex, where computational operations have remained elusive due to the lack of similar single-cell correlates. The project is transformative in that it will uncover fundamental and general mechanisms of high-end cortical population coding in mammals.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

ERC-SyG - Synergy grant

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2020-SyG

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Institución de acogida

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Aportación neta de la UEn
€ 7 211 875,00
Dirección
HOGSKOLERINGEN 1
7491 Trondheim
Noruega
Región
Norge Trøndelag Trøndelag
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 7 211 875,00

Beneficiarios (2)