Forstå Kognisjon
Tenk deg et eple — dets grønne, sure smak og dets friske, skarpe knase; hvordan skaper hjernen en representasjon av et slikt eple?
Dette er et av spørsmålene Human Brain Project (HBP) spør. For bedre å forstå den menneskelige hjerne trenger du teorier, modeller og konseptuelle rammer, som kan testes og raffineres. HBP støtter arbeidet til kognitive og teoretiske nevrologer for å låse opp dypere innsikt i hjernens arbeid.
Teoretiske nevrologer arbeider for å utvikle en multi-skala teori om hjernen som syntetiserer top-down og data-drevet bottom-up tilnærminger. De prøver også å: forene teorier om læring, minne, oppmerksomhet og målrettet oppførsel; forstå komplekse kognitive funksjoner som romlig navigasjon, rekursjon og symbolsk behandling; og identifisere broer som forbinder de flere tidsmessige og romlige skalaene som er involvert i hjernens aktivitet og i signaler fanget av bildebehandling og andre teknologier.
hbps kognitive nevrologer ser på arten av visuell oppfatning, spredningen av langsomme bølger i den sovende hjernen, hippocampusens rolle i episodisk minne (personlige minner fra våre liv), samt å utvikle nye måter å måle bevissthetstilstanden hos både mennesker og andre dyr.
Opprette representasjon
hvordan lager hjernen en representasjon av et objekt, som et eple, fra multisensorisk informasjon? Dette spørsmålet er avgjørende siden disse representasjonene er grunnlaget for høyere kognitive prosesser som kategoridannelse, resonnement og språk. Et av våre mål er å utvikle et” deep learning ” nevronnettverk som lærer å gjenkjenne objekter og funksjoner på samme måte som ekte nevrobiologiske systemer.
Bevissthet
en av de dypeste uløste problemene i vitenskapen er bevissthetens natur-hvordan blir bevissthet generert av hjernen? Det er flere kliniske og etiske problemer som begrenser hvordan vi kan løse dette spørsmålet, for eksempel å vurdere bevissthetsnivået hos pasienter etter hjerneskade. Nye måter å måle bevissthetsnivåer på vil gjøre klinikere mindre avhengige av rent atferdsmålinger; dette vil for eksempel være til nytte for komapasienter.
Langsomme bølger i den sovende hjernen
På Samme måte, Hvordan kan ulike fenomener som søvn og våkenhet dukke opp fra de samme cortico-thalamiske systemene i hjernen? For å svare på dette spørsmålet, vil vi undersøke langsom bølgeaktivitet og simuleringer av store populasjoner av avfyring av nevroner hos mus og mennesker.
Minne
Episodiske minner er våre personlige, bevisste opplevelser satt i rom og tid. Hjernens evne til å huske objekter og erfaringer fra multisensorisk informasjon (f. eks. syn, hørsel eller berøring) er nøkkelen til å forstå menneskets minne. Hbp gjennomfører en koordinert serie eksperimenter for å identifisere nevronmekanismer bak episodisk minne, og validere dem ved beregningsmodeller og robotsystemer.
arbeidet TIL hbps teoretiske og kognitive nevrologer strømmer inn i arbeidet til andre steder i HBP, spesielt neurorobotics og neurocomputing plattformer.
