Beiträge von Eingang und Rückkopplung zu Neuronalen Mannigfaltigkeiten

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Leibold
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563718082

Das mathematische Konzept der neuronalen Mannigfaltigkeit erweist sich gegenwärtig als vielversprechendes Werkzeug bei der Analyse hochparalleler Einzelzellableitungen. Mannigfaltigkeitsmethoden tragen dabei fundamental zur funktionellen Interpretation und Visualisierung der hochdimensionalen neuronalen Aktivitätsmessungen bei. Bislang gibt es aber nur wenige Ansätze wie Mannigfaltigkeitsanalysen mit anatomischen und zellulär physiologischen Mechanismen in Beziehung gebracht werden können. Diese Erkenntnislücke limitiert gegenwärtig stark die Einsatzfähigkeit der Mannigfaltigkeitsmethoden und schränkt sie auf phänomenologische Ansätze ein. In diesem Projekt soll mittels Computersimulationen und mathematischer Analyse von biologisch inspirierten neuronalen Netzwerken eine Brücke zwischen zellulären und Netzwerkeigenschaften einerseits und dem Mannigfaltigkeitsbegriff der Populationsaktivität andereseits erarbeitet werden. Ziel ist es insbesondere die Beiträge anatomisch separierter synaptischer Populationen, interareal und intraareal Synapsen, zu erfassen. Das Projekt soll weiterhin Zusammenhänge und Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Gebräuchen des Mannigfaltigkeitskonzepts in den Systemneurowissenschaften aufzeigen. Das Projekt wird somit notwendige Vorarbeiten leisten um experimentelle Mannigfaltigkeitsanalysen besser mechanistisch interpretieren zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen