Control of saccades in health and disease

健康和疾病中眼跳的控制

基本信息

  • 批准号:
    7802827
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 20.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-05-01 至 2012-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): It is commonly assumed that saccades are ballistic and stereotypical. Yet, there is structured variability in the motor commands that initiate a saccade to a target. We propose that this variability is partly a reflection of a systematic change in the internal value that the brain associates with a visual stimulus. That is, our brain assigns a value to targets of our eye movements, and this relative value modulates the motor commands that move our eyes. If this variability was uncompensated, that is, if saccades were open-loop, then the variability in the motor commands that initiated the saccade would affect saccade endpoints. In healthy people, however, saccade endpoints are accurate despite the fact that the motor commands that initiate the saccade are variable. We suggest that this is because control of saccades is strongly dependent on internal models through the cerebellum, monitoring the outgoing motor commands and effectively `steering' the saccade by adding motor commands late in the saccade's trajectory. The compensation is effective only if this internal model is calibrated, which links the problem of control with adaptation. Here, we propose a single principle of control for saccades: Expected costs and rewards of a movement are evaluated by the basal ganglia, resulting in an internal value that modulates the motor commands that initiate the saccade. As the motor commands are generated, the cerebellum monitors them and predicts their sensory consequences, producing adjustments that steer the movement to the goal. If successful, our project may produce a major shift in oculomotor research by linking variability in trajectory of saccades with expected rewards and internal models. These concepts have proven fundamental in understanding control of other movements like reaching. As a result, we may be able to produce a single conceptual framework for how the brain controls movements in general. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Our aim is to produce a new, coherent theory of how various brain structures like the basal ganglia and the cerebellum contribute to control of saccades. While cerebellar patients exhibit dysmetria in their saccades, our proposal suggests that dysmetria is not random, but related to the intrinsic value that the brain assigns to the visual stimulus. The role of basal ganglia in control of movements has remained a deep puzzle; our proposal suggests that there may be a link between this structure and the internal value that the brain assigns to a visual stimulus, and that this factor accounts for some of the variability in the motor commands that initiate saccades.
描述(由申请人提供):通常认为扫视是弹道式的和刻板的。然而,在启动对目标的扫视的运动命令中存在结构化的可变性。我们认为,这种变化部分反映了大脑与视觉刺激相关联的内部价值的系统变化。也就是说,我们的大脑为我们的眼球运动目标分配一个值,这个相对值调节移动我们眼球的运动指令。如果这种变化是未补偿的,也就是说,如果眼跳是开环的,那么发起眼跳的运动命令的变化将影响眼跳终点。然而,在健康人中,尽管启动扫视的运动命令是可变的,但扫视终点是准确的。我们认为,这是因为控制扫视强烈依赖于通过小脑的内部模型,监测传出的电机命令和有效地“转向”扫视添加电机命令后期扫视的轨迹。只有当这种内部模型被校准时,补偿才是有效的,这将控制问题与适应问题联系起来。在这里,我们提出了一个单一的原则控制扫视:预期的成本和奖励的运动进行评估的基底神经节,从而产生一个内部的值,调制电机命令,启动扫视。当运动指令产生时,小脑会监测它们并预测它们的感觉结果,产生调整,将运动引导到目标。如果成功的话,我们的项目可能会产生一个重大的转变,在眼科研究通过链接的变化轨迹与预期的奖励和内部模型的眼跳。这些概念已经被证明是理解其他运动控制的基础,比如伸手。因此,我们可能能够产生一个单一的概念框架,大脑如何控制一般的运动。公共卫生相关性:我们的目标是提出一个新的、连贯的理论,来解释基底神经节和小脑等各种大脑结构如何有助于控制扫视。虽然小脑患者在扫视中表现出测距障碍,但我们的建议表明,测距障碍不是随机的,而是与大脑赋予视觉刺激的内在价值有关。基底神经节在控制运动中的作用仍然是一个深层次的谜;我们的建议表明,在这个结构和大脑赋予视觉刺激的内部值之间可能存在联系,并且这个因素解释了启动扫视的运动命令的一些可变性。

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 }}

REZA SHADMEHR其他文献

REZA SHADMEHR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('REZA SHADMEHR', 18)}}的其他基金

Control of movements by the cerebellum
小脑对运动的控制
  • 批准号:
    10585632
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
Control of movements by the cerebellum
小脑对运动的控制
  • 批准号:
    10842088
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
A new theory of population coding in the cerebellum
小脑群体编码的新理论
  • 批准号:
    10005617
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
The multiple components of motor memory
运动记忆的多个组成部分
  • 批准号:
    8986524
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
The multiple components of motor memory
运动记忆的多个组成部分
  • 批准号:
    9016311
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
The multiple components of motor memory
运动记忆的多个组成部分
  • 批准号:
    8438155
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
The multiple components of motor memory
运动记忆的多个组成部分
  • 批准号:
    9888436
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
The multiple components of motor memory
运动记忆的多个组成部分
  • 批准号:
    8849999
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
The multiple components of motor memory
运动记忆的多个组成部分
  • 批准号:
    8683267
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
The multiple components of motor memory
运动记忆的多个组成部分
  • 批准号:
    8543777
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:

相似海外基金

How Does Particle Material Properties Insoluble and Partially Soluble Affect Sensory Perception Of Fat based Products
不溶性和部分可溶的颗粒材料特性如何影响脂肪基产品的感官知觉
  • 批准号:
    BB/Z514391/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Training Grant
BRC-BIO: Establishing Astrangia poculata as a study system to understand how multi-partner symbiotic interactions affect pathogen response in cnidarians
BRC-BIO:建立 Astrangia poculata 作为研究系统,以了解多伙伴共生相互作用如何影响刺胞动物的病原体反应
  • 批准号:
    2312555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RII Track-4:NSF: From the Ground Up to the Air Above Coastal Dunes: How Groundwater and Evaporation Affect the Mechanism of Wind Erosion
RII Track-4:NSF:从地面到沿海沙丘上方的空气:地下水和蒸发如何影响风蚀机制
  • 批准号:
    2327346
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Graduating in Austerity: Do Welfare Cuts Affect the Career Path of University Students?
紧缩毕业:福利削减会影响大学生的职业道路吗?
  • 批准号:
    ES/Z502595/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Fellowship
感性個人差指標 Affect-X の構築とビスポークAIサービスの基盤確立
建立个人敏感度指数 Affect-X 并为定制人工智能服务奠定基础
  • 批准号:
    23K24936
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Insecure lives and the policy disconnect: How multiple insecurities affect Levelling Up and what joined-up policy can do to help
不安全的生活和政策脱节:多种不安全因素如何影响升级以及联合政策可以提供哪些帮助
  • 批准号:
    ES/Z000149/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Research Grant
How does metal binding affect the function of proteins targeted by a devastating pathogen of cereal crops?
金属结合如何影响谷类作物毁灭性病原体靶向的蛋白质的功能?
  • 批准号:
    2901648
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Studentship
Investigating how double-negative T cells affect anti-leukemic and GvHD-inducing activities of conventional T cells
研究双阴性 T 细胞如何影响传统 T 细胞的抗白血病和 GvHD 诱导活性
  • 批准号:
    488039
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Operating Grants
New Tendencies of French Film Theory: Representation, Body, Affect
法国电影理论新动向:再现、身体、情感
  • 批准号:
    23K00129
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The Protruding Void: Mystical Affect in Samuel Beckett's Prose
突出的虚空:塞缪尔·贝克特散文中的神秘影响
  • 批准号:
    2883985
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.3万
  • 项目类别:
    Studentship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了