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Bochum

Bernstein Gruppe für Computational Neuroscience (BGCN)

"Dynamische Systeme als Grundlage höherer Hirnfunktionen"

Ziel ist, durch ein stark verzahntes theoretisches und experimentelles Forschungsprogramm die Entstehung höherer Hirnfunktionen aus der raum-zeitlich kontinuierlichen neuronalen Dynamik von Nervennetzen zu verstehen. Die Nervennetze sind eng an die Sensor- und Motoroberflächen angebunden und ändern sich erfahrungsabhängig plastisch. Durch zeitaufgelöste optische Ableitungen bei gleichzeitiger elektrischer Messung werden synaptische Aktivität und neuronale Aktivierung gemessen. Die zugrunde liegende Netzwerkdynamik wird mit Methoden des maschinellen Lernens identifiziert und mit neuronalen Feldern modelliert. Es werden Populationsverteilungen neuronaler Aktivierung über die relevanten Merkmalsräume bestimmt, um die Metrik und Stärke neuronaler Wechselwirkungen zu bestimmen. Lern- und Adaptationsprozesse werden experimentell bestimmt und theoretisch modelliert. Die erzielten Ergebnisse werden anderen Bernstein Partnern und Zentren zur Verfügung gestellt und werden weitere Forschungen, etwa über maschinelles Lernen stimulieren.