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Projekt
Intrinsische Faktoren flexibler präfrontaler Ensembles
Antragsteller
Professor Dr. Christian Leibold
Fachliche Zuordnung
Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437610067
Der präfrontale Cortex (PFC) trägt zu diversen kognitiven Leistungen bei, wie zum Beispiel dem Arbeitsgedächtnis, der Entscheidungsfindung, der Antworthemmung, kategoriellem Lernen und der Zeitschätzung. PFC -Neuronen zeigen dabei gemischte Selektivität, das heißt, ein Neuron trägt typischerweise zu vielen dieser Aufgaben mehrfach bei. Es ist deshalb wahrscheinlich, dass eine derartige verteilte Repräsentation auf einer dynamischen Organisation von neuronaler Aktivität in präfrontale Ensembles beruht. Um diese erste Haupthypothese der Forschergruppe über Spezies und Entwicklungszustände hinweg zu überprüfen, entwickeln und erweitern wir notwendige datenanalytische Werkzeuge, die sowohl die Identifikation sich wiederholender Populationsmuster (Ensembles), als auch deren Inbezugsetzung zu Verhaltensgrößen erlaubt. Bei der Ensemble-Identifikation folgen wir, aus eigenen Arbeiten und der aktuellen Literatur etablierten Ansätzen. Um die Muster mit Verhaltensparametern zu verknüpfen, adaptieren wir aktuelle Methoden aus dem maschinellen Lernen (sogenannte "adversarial attacks"), die es erlauben die Klassifikationsgrenzen in hochdimensionalen Räumen zu finden. Die so entwickelten Methoden werden dann in Kooperation mit den experimentellen Antragsstellern der Forschergruppe verwendet, um a) neuronale Ensembles zu identifizieren die am meisten über das Verhalten des Tieres aussagen, b) zu untersuchen, wie die Ensembles von intrinsischen Mustern abhängen, die bereits vor der Verhaltensaufgabe sichtbar sind, c) zu untersuchen wie sich die Repräsentationen zwischen Spezies und Entwicklungszuständen unterscheiden, und d), herauszufinden (in Anlehnung an die Haupthypothesen 2 & 3 der Forschergruppe) welche Neuronen zu den Ensembles beitragen und ob die Ensembles Input oder Output-definiert sind.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Internationaler Bezug
USA
Kooperationspartner
Professor Dr. Stefan Leutgeb
