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Jülich - Tokyo / Okazaki

Deutsch - Japanische Kooperation in Computational Neuroscience

Neuronale Netzwerk-Mechanismen des verstärkenden Lernens
(gefördert von BMBF und JST)

Das Ziel dieses Projektes ist, die Prozesse des Belohnungslernens in den Basalganglien-Kortex-Schleifen auf Einzelzell- und Netzwerkebene zu verstehen. Zu diesem Zweck werden neuronale Netzwerkmodelle auf der Basis bekannter anatomischer sowie physiologischer Eigenschaften des Kortex-Striatum-Schaltkreises entwickelt. Zusätzlich werden Modellparameter durch ein begleitendes Programm experimenteller Untersuchungen gezielt eingeschränkt. Als Hauptergebnis wird die zugrundeliegende Dynamik der Entstehung der dopaminergen Aktivitätsantwort in Stimulus/Belohnungs-Assoziierungsaufgaben beschrieben. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse dieses Projektes fundamental zur Erforschung von Lern- und Entscheidungsprozessen in Säugetieren beitragen. Darüber hinaus stellt ein erweitertes Verständnis der Mechanismen des menschlichen Lernens einen Fortschritt großer klinischer Relevanz dar, da es benötigt wird, um Dopamin-bedingte Krankheitsbilder wie Morbus Parkinson und das Tourette-Syndrom besser zu verstehen und gezielter zu behandeln.

In der ersten Hälfte der Förderungsperiode werden lokale Schaltkreismodelle entwickelt, die Subfunktionen des gesamten Systems verwirklichen. Ergänzend dazu werden anatomische und physiologische Versuche durchgeführt, um die Modelle möglichst genau zu spezifizieren. In der zweiten Hälfte werden die lokalen Modelle zu einem globalen Modell des Basalganglien-Kortex-Schleifens integriert.

 


An dieser Kooperation sind folgende Wissenschaftler beteiligt:

  • Prof. Abigail Morrison, Forschungszentrum Jülich
  • Dr. Kenji Morita, University of Tokyo, Japan
  • Dr. Mieko Morishima, National Institute for Physiological Sciences, Okazaki, Japan

 

Deutscher Koordinator:

Prof. Abigail Morrison

Institute of Neuroscience and Medicine (INM-6)
Computational and Systems Neuroscience &
Institute for Advanced Simulation (IAS-6)
Theoretical Neuroscience
Research Center Jülich
52425 Jülich

Tel.: +49 2461 61-9473
E-mail: a.morrison@fz-juelich.de

 

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