CRCNS: Dynamical Constraints on Neural Population Activity

CRCNS:神经群体活动的动态约束

基本信息

  • 批准号:
    9906941
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-07-01 至 2022-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Cognition and behavior unfold over time. The temporal aspects of thought and action reflect, at least in part, the temporal evolution of the activity of the populations of neurons that control them. It has long been hypothesized that the time course of neural activity arises from dynamical constraints imposed by the underlying neural circuitry. However, this has been difficult to show experimentally because it requires the ability to finely perturb neural activity in varied ways. Here, we propose to employ a brain-computer interface (BCI) paradigm to study neural dynamics. A BCI enables us to perturb neural activity by harnessing the animal's volitional control to drive the activity of a population of neurons into configurations that we specify. In this way, we can perform causal tests of dynamical constraints and their relation to behavior. We will study dynamical constraints imposed by motor preparation using multi-neuronal activity recorded in the motor cortex of macaque monkeys. We hypothesize that dynamical constraints exist in the motor cortex, and that these constraints are shaped during motor preparation to drive arm movements. To test these hypotheses, we will first challenge the animals to violate the putative dynamical constraints. Then, we will test the hypothesis that motor preparation sets up dynamical constraints appropriate for the upcoming arm movement. Finally, we will use the BCI paradigm to perturb neural activity during movement preparation to alter and evoke arm movements. Taken together, our proposed work will likely lead to a richer understanding of how networks of neurons give rise to population dynamics, and how those dynamics relate to neural computation and behavior.
认知和行为会随着时间的推移而展开。思想和行动的时间方面至少部分地反映了, 控制它们的神经元群体活动的时间演变。一直以来都是 假设神经活动的时间进程是由 潜在的神经回路。然而,这很难在实验中证明,因为它需要 以各种方式细微扰乱神经活动的能力。在这里,我们建议使用脑机接口 (BCI)范式来研究神经动力学。脑-机接口使我们能够通过利用 动物的意志控制,将一群神经元的活动驱动到我们指定的结构中。 通过这种方式,我们可以执行动态约束及其与行为的关系的因果测试。我们会 通过记录的多神经元活动来研究运动准备施加的动力学约束 猕猴的运动皮质。我们假设运动皮质中存在动力学约束, 这些约束是在运动准备过程中形成的,以驱动手臂的运动。为了测试这些 假设,我们将首先挑战动物违反假定的动力学约束。那么,我们会 测试这样的假设,即运动准备为即将到来的手臂设置了合适的动力学约束 有动静。最后,我们将使用脑-机接口范式来扰乱运动准备过程中的神经活动 改变和唤起手臂的动作。综上所述,我们提议的工作可能会带来更丰富的 了解神经元网络如何引起种群动态,以及这些动态如何相关 神经计算和行为。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Aaron Paul Batista其他文献

Aaron Paul Batista的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Aaron Paul Batista', 18)}}的其他基金

Neural Mechanisms of Motivated Movement
动机运动的神经机制
  • 批准号:
    10608228
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
Memory Formation in Motor Cortex
运动皮层的记忆形成
  • 批准号:
    10693303
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
Memory Formation in Motor Cortex
运动皮层的记忆形成
  • 批准号:
    10607176
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
CRCNS Research Proposal: Collaborative Research: Neural Basis of Motor Expertise
CRCNS 研究提案:合作研究:运动专业知识的神经基础
  • 批准号:
    10405066
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
CRCNS Research Proposal: Collaborative Research: Neural Basis of Motor Expertise
CRCNS 研究提案:合作研究:运动专业知识的神经基础
  • 批准号:
    10623241
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
CRCNS: Dynamical Constraints on Neural Population Activity
CRCNS:神经群体活动的动态约束
  • 批准号:
    10268145
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
Multisensory Integration in Action: a Multineuronal and Feedback-Control Approach
行动中的多感觉整合:多神经元和反馈控制方法
  • 批准号:
    9219134
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
CRCNS: Dynamical Constraints on Neural Population Activity
CRCNS:神经群体活动的动态约束
  • 批准号:
    9472546
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
CRCNS:Dissecting brain-computer interfaces:a manifold & feedback-control approach
CRCNS:剖析脑机接口:流形
  • 批准号:
    8336883
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
Differential contributions of frontal lobe areas to eye/hand coordination
额叶区域对眼/手协调的不同贡献
  • 批准号:
    8685340
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:

相似海外基金

A patient-oriented research approach to studying sex differences in the prosthetic needs and priorities of lower limb amputees
以患者为导向的研究方法,用于研究下肢截肢者的假肢需求和优先事项的性别差异
  • 批准号:
    485115
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Developing a gene therapy product to treat pressure ulcers in lower-limb amputees
开发一种基因治疗产品来治疗下肢截肢者的压力性溃疡
  • 批准号:
    2888189
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
    Studentship
IMPILO-AI: Intelligent Monitoring of Prosthesis conditions In LOwer limb amputees - Advancing Innovation
IMPILO-AI:智能监测下肢截肢者的假肢状况 - 推进创新
  • 批准号:
    10082684
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Development and Evaluation of a Wearable Biofeedback Gait Training System for Lower Limb Amputees
下肢截肢者可穿戴生物反馈步态训练系统的开发和评估
  • 批准号:
    568803-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Doctoral
Engineering design optimization of a lower limb prosthesis for female single-limb transtibial amputees using a computational modelling and user-centered design approach.
使用计算建模和以用户为中心的设计方法对女性单肢跨胫截肢者的下肢假肢进行工程设计优化。
  • 批准号:
    569642-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Doctoral
Improving the health status of dysvascular amputees by deploying digital prosthetic interface technology in combination with exercise intervention
通过部署数字假肢接口技术结合运动干预来改善血管障碍性截肢者的健康状况
  • 批准号:
    10707261
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
Improving the health status of dysvascular amputees by deploying digital prosthetic interface technology in combination with exercise intervention
通过部署数字假肢接口技术结合运动干预来改善血管障碍性截肢者的健康状况
  • 批准号:
    10547407
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
A Low-Cost, Practical Fitness Monitor of Socket-Suspension Systems for Lower Limb Amputees
适用于下肢截肢者的低成本、实用的插座悬挂系统健康监测仪
  • 批准号:
    10384774
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
Restoring Proprioception to Improve Balance and Gait in Lower-Limb Amputees - COVID-19 Supplement
恢复本体感觉以改善下肢截肢者的平衡和步态 - COVID-19 补充资料
  • 批准号:
    10619249
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
Minimising bone mineral density loss in traumatic amputees: a randomised controlled feasibility trial
最大限度地减少创伤性截肢者的骨矿物质密度损失:一项随机对照可行性试验
  • 批准号:
    EP/X027155/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
    Fellowship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了