認知の理解

リンゴを想像してみてください—その緑、酸っぱい味とその新鮮で鮮明なクランチ;脳はどのようにそのようなリンゴの表現を作成しますか？

これはHuman Brain Project（HBP）が求めている質問の1つです。 人間の脳をよりよく理解するためには、理論、モデル、概念的な枠組みが必要です。 HBPは、私たちの脳の働きについてのより深い洞察を引き出すために、認知的および理論的な神経科学者の仕事を支援しています。

理論的な神経科学者は、トップダウンとデータ駆動型のボトムアップアプローチを合成する脳のマルチスケール理論の開発に取り組んでいます。 彼らはまた、学習、記憶、注意、目標指向行動の理論を統一し、空間ナビゲーション、再帰、シンボリック処理などの複雑な認知機能を理解し、脳活動やイメージングや他の技術によって捕捉された信号に関与する複数の時間的および空間的スケールを結ぶ橋を特定しようとしている。

HBPの認知神経科学者は、視覚の性質、睡眠中の脳における遅い波の広がり、エピソード記憶（私たちの生活からの個人的な記憶）における海馬の役割、人と他の動物の両方の意識状態を測定する新しい方法を開発している。

表現の作成

脳はどのようにして、多感覚情報から、リンゴのようなオブジェクトの表現を作成しますか？ これらの表現は、カテゴリー形成、推論、言語などのより高い認知プロセスの基礎であるため、この質問は重要です。 私たちの目標の一つは、実際の神経生物学的システムと同様の方法で物体や機能を認識することを学ぶ”深い学習”神経ネットワークを開発することです。

意識

科学における最も深い未解決の問題の一つは、意識の性質です-意識は脳によってどのように生成されますか？ 脳損傷後の患者の意識レベルを評価するなど、この質問にどのように対処できるかを制限するいくつかの臨床的および倫理的な問題があります。 意識レベルを測定するための新しい方法は、臨床医が純粋に行動測定にあまり依存しないようになります。

睡眠中の脳の遅い波

同様に、睡眠や覚醒などの異なる現象は、脳の同じ皮質-視床系からどのように出現するのでしょうか？ この質問に答えるために、我々はマウスとヒトにおける発射ニューロンの大規模な集団の遅波活性とシミュレーションを調査します。

メモリ

エピソード記憶は、空間と時間の中で設定された私たちの個人的な、意識的な経験です。 多感覚情報（例えば、視覚、聴覚、または触覚）から物体や経験を思い出す脳の能力は、人間の記憶を理解するための鍵です。 HBPは、エピソード記憶の背後にある神経機構を同定し、計算モデルとロボットシステムによってそれらを検証するための協調一連の実験を行ってい

HBPの理論的および認知的神経科学者の仕事は、HBPの他の場所、特に神経ロボティクスおよび神経計算プラットフォームの仕事に供給されます。