CRII: RI: Using Large-Scale Neuroanatomy Datasets to Quantify the Mesoscale Architecture of the Brain
CRII: RI: Using Large-Scale Neuroanatomy Datasets to Quantify the Mesoscale Architecture of the Brain
批准号:
1755871
负责人:
Eva Dyer
金额:
$17.5万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2018
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2018-09-01 至 2020-09-30
中文摘要
揭示大脑全局连接的方法通常是从一次追踪少量神经元开始的。正是通过在不同的大脑区域和许多大脑中进行许多实验,信息才能被聚合和整合,以产生大脑全球网络和架构的详细地图。这个项目的目的是开发新的计算方法来模拟小鼠大脑的连通性,以揭示连接和信息路由的原理。该项目将利用来自艾伦脑科学研究所的全脑成像数据集,每个数据集都提供了拼图的一小部分,但结合在一起,可以得出全脑连接的图像。这项研究的结果将是小鼠大脑全球连接的新地图,以及研究疾病和衰老对全脑网络影响的框架。该项目将开发一个新的框架,用于分析全脑连接数据集,以模拟高层(中观)的布线和架构原理。为了做到这一点,矩阵分解的工具将被用来将来自许多大脑的大型数据集分解成一组已学习的神经路径或“部分”,当组合在一起时,尽可能简洁地描述大量数据。为了解决数据集的大小,将探索基于次抽样的方法和随机方法的使用,以用于大规模的机器学习应用。通过对数据进行智能和自适应的二次抽样,结合因式分解的在线方法,将制定方法,以低于10微米的分辨率处理和学习整个艾伦研究所的老鼠连接图集。该项目的成果将是大规模矩阵分解的新工具,全脑连接体的模型,以及可能有助于开发下一代机器智能体系结构的布线原理的发现。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
Methods for revealing the global connections of the brain typically start by tracing a small number of neurons at a time. It is through performing many experiments, in different brain areas, and across many brains, that information can be aggregated and consolidated to produce detailed maps of the brain's global networks and architecture. The aim of this project is to develop new computational approaches for modeling the connectivity of the mouse brain, in order to reveal principles of wiring and information routing. The project will leverage whole-brain imaging datasets from the Allen Institute for Brain Science that each provide a small piece of the puzzle but when combined, can yield a picture of whole-brain connectivity. The outcomes of this research will be new maps of the global connectivity of the mouse brain, and a framework for studying the impact of disease and aging on whole-brain networks.This project will develop a novel framework for analyzing whole-brain connectomics datasets to model high-level (mesoscopic) principles of wiring and architecture. To do this, tools from matrix factorization will be used to decompose large datasets from many brains into a collection of learned neural pathways or "parts" that, when combined, describe large volumes of data as succinctly as possible. To address the size of the datasets, the use of subsampling-based approaches and randomized methods will be explored for massive-scale machine learning applications. Through intelligent and adaptive subsampling of the data, in combination with online methods for factorization, methods will be developed to process and learn from the entire Allen Institute Mouse Connectivity Atlas at less than 10-micron resolution. The outcomes of this project will be new tools for large-scale matrix factorization, models of the whole brain connectome, and discovery of wiring principles that could be useful in the development of next generation architectures for machine intelligence.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
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Modeling Variability in Brain Architecture with Deep Feature Learning
通过深度特征学习对大脑结构的变异性进行建模
DOI:
10.1109/ieeeconf44664.2019.9048805
发表时间:
2019
期刊:
and Computers
影响因子:
--
作者:
[Balwani, Aishwarya H., Dyer, Eva L.]
通讯作者:
Dyer, Eva L.
DOI:
--
发表时间:
2019-06
期刊:
ArXiv
影响因子:
--
作者:
[John Lee;M. Dabagia;Eva L. Dyer;C. Rozell]
通讯作者:
John Lee;M. Dabagia;Eva L. Dyer;C. Rozell
A Generative Modeling Approach for Interpreting Population-Level Variability in Brain Structure
解释大脑结构群体水平变异性的生成模型方法
DOI:
10.1007/978-3-030-59722-1_25
发表时间:
2020
期刊:
Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention
影响因子:
--
作者:
[Liu, Ran, Subakan, Cem, Balwani, Aishwarya H., Whitesell, Jennifer, Harris, Julie, Koyejo, Sanmi, Dyer, Eva L.]
通讯作者:
Dyer, Eva L.
DOI:
10.1038/s41597-020-00692-y
发表时间:
2020-10-20
期刊:
Scientific data
影响因子:
9.8
作者:
[Prasad JA, Balwani AH, Johnson EC, Miano JD, Sampathkumar V, De Andrade V, Fezzaa K, Du M, Vescovi R, Jacobsen C, Kording KP, Gürsoy D, Gray Roncal W, Kasthuri N, Dyer EL]
通讯作者:
Dyer EL
DOI:
10.1016/j.cobme.2019.10.009
发表时间:
2019
期刊:
Current Opinion in Biomedical Engineering
影响因子:
3.9
作者:
[Milligan, Kyle, Balwani, Aishwarya, Dyer, Eva]
通讯作者:
Dyer, Eva
CAREER: Building interpretable models of neural population activity through view-invariant representation learning and alignment
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批准号:2146072
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$50.0万
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财政年份:2022
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负责人:Eva Dyer
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依托单位:
EAGER:Using Network Analysis And Representational Geometry To Learn Structure-Function Relationship In Neural Networks
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批准号:2039741
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$20.0万
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财政年份:2021
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负责人:Eva Dyer
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依托单位:
国内基金
海外基金
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破骨细胞源性FcγRI介导类风湿性关节炎炎症后疼痛的作用机制
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:阳林
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依托单位:
四神丸调控生物钟基因Bmal1/Fc εRI介导肥大细胞节律性活化治疗IBS-D“晨起痛”的作用机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:何心凌
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依托单位:
NSUN6介导的m5C修饰调控心肌细胞凋亡和铁死亡参与MI/RI的机制研究
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批准号:2026JJ80739
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:袁乐宏
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依托单位:
中药牛耳枫中抗MI/RI新颖虎皮楠生物碱的发现与作用机制研究
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批准号:2026JJ60255
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:张济辉
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依托单位:
醒脑静多靶点调控PI3K/Akt通路抑制CI/RI氧化应激—基于网络药理学及体内、外实验研究
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批准号:2025JJ90117
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:李秋云
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依托单位:
IgA-FcαRI介导的Syk/NLRP3/caspase-1通路在线状IgA大疱性皮病
中的机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:荆可
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依托单位:
基于双修饰ANG-RNH1系统阻抑RI复合物生成机制建立口腔黏膜等效物血管化稳态
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批准号:82401112
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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:2024
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负责人:刘旭倩
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依托单位:
跨膜蛋白LRP5胞外域调控膜受体TβRI促钛表面BMSCs归巢、分化的研究
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批准号:82301120
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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:2023
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负责人:於科
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依托单位:
基于“免疫-神经”网络探讨眼针活化CI/RI大鼠MC靶向H3R调节“免疫监视”的抗炎机制
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批准号:82374375
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项目类别:面上项目
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资助金额:51万元
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批准年份:2023
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负责人:马贤德
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依托单位:
Dectin-2通过促进FcεRI聚集和肥大细胞活化加剧哮喘发作的机制研究
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批准号:82300022
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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:2023
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负责人:屈玉兰
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依托单位: