O neurobiólogo computacional Salk recebe uma bolsa da NSF para estudar como o cérebro processa o som

6 de Setembro de 2017

O neurobiólogo computacional Salk recebe uma bolsa da NSF para estudar como o cérebro processa o som

6 de Setembro de 2017

LA JOLLA - Salk Professor Associado Tatiana Sharpe recebeu uma bolsa de aproximadamente $ 950,000 ao longo de 4 anos pela National Science Foundation para estudar como o cérebro processa sons complexos. Esta bolsa faz parte de um projeto multinacional em conjunto com grupos na França e em Israel.

“A abordagem computacional e a modelagem de Tatyana estão na vanguarda da pesquisa em neurobiologia”, diz o presidente da Salk Elizabeth blackburn. “Este prêmio permitirá que ela continue a fazer descobertas importantes sobre como o cérebro processa os sons e testar teorias sobre como diferentes tipos de neurônios trabalham juntos. Esse trabalho pode informar melhores maneiras de tratar a perda auditiva ou melhorar as tecnologias de reconhecimento de fala”.

Sharpee, que é membro do Laboratório de Neurobiologia Computacional de Salk, busca desenvolver uma teoria unificadora de “controle biológico” para entender os princípios universais do comportamento. Especificamente, ela está descobrindo como os animais sentem e se adaptam ao seu ambiente, bem como fazem previsões e decisões. Para fazer isso, ela aplica estratégias matemáticas – como estatísticas e modelos de probabilidade – para mapear os princípios pelos quais os bilhões de neurônios do cérebro trocam energia e informações.

“Esta concessão representa uma tremenda oportunidade para resolver os mistérios do processamento auditivo, combinando gravações elétricas do cérebro, simulações de circuitos neurais de grande escala e análise estatística de modelos e respostas reais para entender como diferentes tipos de neurônios no córtex auditivo representam sons naturalistas”, diz Sharpee. “Eu não poderia estar mais animado com isso.”

A bolsa reúne três grupos, um experimental e dois computacionais, para desenvolver modelos baseados em propriedades conhecidas de redes neurais para descrever como diferentes tipos de neurônios cooperam para representar sons. Além de aprofundar nossa compreensão da percepção auditiva, os pesquisadores do Salk, da Universidade Hebraica de Jerusalém e da Universidade Paris-Descartes esperam obter insights sobre os princípios gerais de cooperação entre os neurônios dentro de uma única rede neural.

“O trabalho que a Dra. Sharpee e seus colegas estão fazendo é realmente empolgante e difícil”, diz Kenneth Whang, gerente de programa da NSF, divisão de Sistemas Inteligentes e de Informação na diretoria de Ciência e Engenharia de Computação e Informação. “Eles estão reunindo modelos computacionais do que uma rede cerebral pode realizar com os mecanismos subjacentes a esses processos. Isso é extremamente importante para entender como um grande número de neurônios trabalha em conjunto para alimentar nossas percepções e outras funções cognitivas”.

A pesquisa tem implicações para a compreensão da representação de sinais em outros sentidos (visão, toque), bem como os princípios gerais da codificação neural no cérebro, e oferece uma série de aplicações práticas potenciais, incluindo o design de aparelhos auditivos aprimorados e reconhecimento artificial de fala. sistemas.

Além disso, como um equilíbrio alterado entre os tipos de neurônios tem sido implicado em vários déficits de atenção e distúrbios psiquiátricos, incluindo autismo e esquizofrenia, o projeto também pode revelar novas formas de tratar essas doenças.

O subsídio também inclui um componente de divulgação que envolverá demonstrações de percepção de música e fala para alunos do ensino fundamental e médio e exposições.