Dynamical complex network approaches for the analysis and modeling of large scale brain activities during cognitive processes
Dynamical complex network approaches for the analysis and modeling of large scale brain activities during cognitive processes
批准号:
54411639
负责人:
Professor Dr. Jürgen Kurths
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Units
财政年份:
2007
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2006-12-31 至 2014-12-31
中文摘要
我们建议研究认知五个过程的神经网络基础。这将通过使用非线性动态复杂网络的原理来分析和建模大规模的事件相关脑反应(ERP),并融合电生理和结构性神经成像数据来完成。在动态复杂网络分析和建模[洪堡大学-柏林大学非线性动力学小组]、生物心理学[洪堡大学心理学系]和神经科学的信号和信息处理[柏林洪堡大学计算机科学系]的专业知识之间的密切合作下,我们将追求以下目标:(I)从心理学实验中获得与阅读和(作为基准)相关的明确认知过程的高分辨率ERP数据。(Ii)提取传感器和源空间中功能和有效的(因果)连接,以监控认知过程中大脑活动的连续认知五个子过程。这些大规模的大脑网络将使用基于分层复杂网络概念的先进工具进行分析,以表征与不同实验条件相关的FIME演变连接性。(Iii)开发能够解释类似ERP活动的生物物理复杂动态网络模型,代表正在研究的过程中涉及的大脑区域的激活。这种模型的耦合参数将使我们能够识别处理流中的因果连通性。为了改进分析和建模,我们将:(A)获得参与者的结构MRT,以用于大脑活动的准确来源定位,以及(B)使用诸如US DTI和/或HARDI或DSI的扩散成像和足够的轨迹成像方法,将结构连通性信息整合到网络建模中,以估计参与者的大脑结构网络。
英文摘要
We propose to study neural network foundations of cognifive processes. This wilt be done by analyzing and modeling large-scale event-related brain responses (ERP) using the principles of nonlinear dynamical complex networks, and by fusioning of electrophysiological and structural neuroimaging data. In a close collaboration between the expertise from dynamical complex network analysis and modeling [Group of Nonlinear Dynamics Humboldt-Universität zu Beriin], biological psychology [Department of Psychology, Humboldt-Universität zu Beriin], and signal- and informafion processing in the neurosciences [Department of Computer Science,Humboldt-Universität zu Berlin], we will pursue the following goals:(i) Obtain high-resolution ERP data from psychological experiments with well-defined cognitive processes that are relevant for reading and (as benchmark) face processing.(ii) Extract functional and effective (causal) connectivity in sensor and source spaces to monitor the successive cognifive subprocesses of the brain activity during cognifion.The analysis of these large-scale brain networks will be performed by advanced toolsbased on the concept of hierarchical complex networks to characterise the fime evolving connecfivity associated with different experimental condifions.(iii) Develop biophysical complex dynamical network models that can account for ERP-like activity, representing the acfivation of brain regions involved in the processes understudy. The coupling parameters of such a model will allow us to identify the causal connectivity in the processing streamIn order to improve the analysis and the modeling, we will: (a) obtain structural MRT of the participants to be used in accurate source localisation of the brain activity, and (b) esfimate structural networks of the brains of the participants, using diffusion imaging such us DTI and/or HARDI or DSI and sufficient tractography methods to integrate the structural connectivity information into the network modeling.
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DOI:
10.1515/bmt-2013-4287
发表时间:
2013-09
期刊:
Biomedizinische Technik. Biomedical engineering
影响因子:
--
作者:
[Helen Perkunder;G. Ivanova]
通讯作者:
Helen Perkunder;G. Ivanova
DOI:
10.1016/j.biopsycho.2014.01.003
发表时间:
2014-03
期刊:
Biological Psychology
影响因子:
2.6
作者:
[S. Schinkel;G. Ivanova;J. Kurths;W. Sommer]
通讯作者:
S. Schinkel;G. Ivanova;J. Kurths;W. Sommer
DOI:
10.1007/s10548-013-0278-x
发表时间:
2013-10-01
期刊:
BRAIN TOPOGRAPHY
影响因子:
2.7
作者:
[O'Hora, Denis, Schinkel, Stefan, Upton, Neil]
通讯作者:
Upton, Neil
Multiple circular-circular correlation coefficients for the quantification of phase synchronization processes in the brain
用于量化大脑中相位同步过程的多个圆-圆相关系数
DOI:
10.1515/bmt-2012-0025
发表时间:
2013
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Ivanova]
通讯作者:
Ivanova
High-Level Feature Extraction from Electrophysiological Brain Signals in the Time-Frequency Domain
从时频域电生理脑信号中提取高级特征
DOI:
10.1515/bmt-2013-4160
发表时间:
2013
期刊:
Biomedizinische Technik. Biomedical engineering
影响因子:
--
作者:
[Heideklang, Ivanova]
通讯作者:
Ivanova
共 6 条
Investigation of past and present climate dynamics and impact of climate tipping elements by means of a spatio-temporal analysis of climate data using complex networks
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批准号:190717089
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2011
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Analysis of the dynamics of palaeo and modern climate data under consideration of dating erros and with the focus on climate transitions and interrelations between teleconnections and regional climate
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批准号:160384667
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项目类别:Research Units
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2010
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Risikostratifizierung und Heilungsprognose von herzoperierten Patienten mittels modellgestützter nichtlinear-dynamischer und wissensbasierter Datenanalyse unter Echtzeitbedingungen
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批准号:5424148
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2004
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Conflicting rules
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批准号:5404544
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项目类别:Research Units
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2003
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Synchronization approach to analysis of multivariate data
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批准号:5329872
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2001
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Investigation of paleomagnetic and paleoclimatic data of late Pleistocene with modern methods of nonlinear time series analysis and improving of some of these methods
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批准号:5249702
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2000
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Entwicklung und Validierung einer Methodik zur Früherkennung von ventrikulären Tachyarrhythmien aus Herzfrequenzdaten implantierter Kardiodefibrillatoren
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批准号:5224006
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2000
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Differenzierung von Diagnoseprozessen in der Sprachverarbeitung
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批准号:5227696
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项目类别:Research Units
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2000
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
Consistent control design for the coordination of distributed actors in a multilayered integrated gridsystem
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批准号:360332943
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professor Dr. Jürgen Kurths
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依托单位:
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TPLATE Complex通过胞吞调控CLV3-CLAVATA多肽信号模块维持干细胞稳态的分子机制研究
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批准号:32370337
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:王杰
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依托单位:
二甲双胍对于模型蛋白、γ-secretase、Complex I自由能曲面的影响
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:郭子龙
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依托单位:
高脂饮食损伤巨噬细胞ndufs4表达激活Complex I/mROS/HIF-1通路参与溃疡性结肠炎研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:赵锐
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依托单位:
利用新型 pH 荧光探针研究 Syntaxin 12/13 介导的多种细胞器互作
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批准号:92054103
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:87.0万元
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批准年份:2020
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负责人:康建胜
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依托单位:
酵母必需基因蛋白敲低文库的建立及半胱氨酰-tRNA合成酶Crs1调控细胞自噬发生的分子机制及生理功能研究
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批准号:32070739
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:易聪
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依托单位:
S-棕榈酰化新型修饰在细胞自噬中的功能和机制研究
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批准号:31970693
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:卢克锋
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依托单位:
核孔复合体调控细胞核/叶绿体信号交流分子机制的研究
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批准号:31970656
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2019
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负责人:齐亚飞
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依托单位:
m6A甲基化酶ZCCHC4结合EIF3复合物调节翻译的机制研究
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批准号:31971330
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2019
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负责人:马红辉
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依托单位:
线粒体参与呼吸中枢pre-Bötzinger complex呼吸可塑性调控的机制研究
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批准号:31971055
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘莹莹
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依托单位:
北温带中华蹄盖蕨复合体Athyrium sinense complex的物种分化
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批准号:31872651
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:张宪春
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依托单位: