Compreender a cognição

Imagine uma maçã-a sua greenness, o seu sabor azedo e o seu crunch fresco e crocante; como é que o cérebro cria uma representação dessa maçã?Esta é uma das perguntas que o projeto cérebro humano (HBP) está fazendo. Para entender melhor o cérebro humano, você precisa de teorias, modelos e estruturas conceituais, que podem ser testados e refinados. O HBP está apoiando o trabalho de neurocientistas cognitivos e teóricos para desbloquear insights mais profundos sobre o funcionamento de nossos cérebros.

neurocientistas teóricos estão trabalhando para desenvolver uma teoria multi-escala do cérebro que sintetiza abordagens de cima para baixo e baseadas em dados de baixo para cima. Eles também estão tentando: unificar teorias de aprendizagem, memória, atenção e comportamento orientado para o objetivo; entender funções cognitivas complexas, tais como navegação espacial, recursão e processamento simbólico; e identificar pontes que ligam as múltiplas escalas temporais e espaciais implicadas na atividade cerebral e nos sinais captados pela imagem e outras tecnologias.

HBP cognitivo neurocientistas estão olhando para a natureza da percepção visual, a propagação de ondas lentas no cérebro dormente, o papel do hipocampo na memória episódica (memórias pessoais de nossas vidas), bem como o desenvolvimento de novas formas de medir o estado de consciência em pessoas e outros animais.

criando representação

como é que o cérebro cria uma representação de um objecto, como uma maçã, a partir de informação multisensorial? Esta questão é crucial, uma vez que estas representações são a base para processos cognitivos superiores, tais como formação de categorias, raciocínio e linguagem. Um de nossos objetivos é desenvolver uma rede neuronal de “aprendizado profundo” que aprenda a reconhecer objetos e funções de uma forma semelhante aos sistemas neurobiológicos reais.

consciência

um dos problemas mais profundos não resolvidos na ciência é a natureza da consciência – como a consciência é gerada pelo cérebro? Existem vários problemas clínicos e éticos que limitam a forma como podemos abordar esta questão, tais como avaliar o nível de consciência nos pacientes após lesão cerebral. Novas formas de medir os níveis de consciência tornarão os médicos menos dependentes de medições puramente comportamentais; isto irá beneficiar, por exemplo, os doentes em coma.Do mesmo modo, como podem surgir fenómenos díspares como o sono e a vigília dos mesmos sistemas cortico-talâmicos no cérebro? Para responder a esta pergunta, vamos investigar a atividade de onda lenta e simulações de grandes populações de neurônios disparando em ratos e humanos.As memórias episódicas são as nossas experiências pessoais e conscientes definidas no espaço e no tempo. A capacidade do cérebro de recordar objetos e experiências de informação multisensorial (por exemplo, visão, audição ou toque) é a chave para entender a memória humana. O HBP está conduzindo uma série coordenada de experimentos para identificar os mecanismos neuronais por trás da memória episódica, e validá-los por modelos computacionais e sistemas robóticos.

the work of HBP’s theoretical and cognitive neuroscientists feeds into the work of elsewhere in the HBP, particularly the neurorobotics and neurocomputing platforms.