An experimental platform to investigate the neural mechanisms underlying flexible decision-making

研究灵活决策神经机制的实验平台

基本信息

  • 批准号:
    10366077
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-03-05 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary Our ability to flexibly select, based on context, the relevant information to form decisions is a fundamental cognitive process, yet its underlying neural mechanisms are still largely unknown. Most of our knowledge at single-neuron resolution is derived from a few recent studies in macaque monkeys, where animals were trained to perform tasks requiring context-dependent selection and integration of sensory information. In these tasks, feature selection is performed within a sensory modality, and the strength of the evidence can be precisely titrated by the experimenter. Despite the groundbreaking impact of these studies, so far only a handful of brain areas have been studied, and no perturbation experiments have yet been performed. To address these issues, we will train rats to perform context-dependent selection and integration of sensory information, and we will leverage the powerful experimental tools available in rodents to dissect the neural circuits responsible for this behavior. First, we will develop a new pulse-based task requiring context-dependent selection and integration of sensory evidence. In our task, rats will be presented with a train of randomly-timed auditory pulses, where each pulse varies in its location (right or left) and its tone frequency (high or low). In separate blocks of trials, rats will be cued to report either the prevalent location of the pulses, or their prevalent frequency. Because in this task information will be presented to subjects in highly random but precisely known pulses, over the course of hundreds of thousands of trials we will have access to a highly varied sample of stimuli allowing us to fully characterize temporal dynamics of the processes involved. Second, we will develop an automated, high- throughput training pipeline to efficiently train rats to perform the task. Third, we will develop a complementary automated high-throughput setup for the collection of electrophysiology and optogenetics data during behavior. Fourth, we will develop a series of novel modeling and statistical analyses to leverage this rich dataset to probe the underlying computational mechanisms. The proposed approach aims to provide an unprecedented platform to probe the neural mechanisms underlying flexible decision-making.
项目概要 我们根据上下文灵活选择相关信息以形成决策的能力是我们的基本能力 认知过程,但其潜在的神经机制仍然很大程度上未知。我们的大部分知识位于 单神经元分辨率源自最近对猕猴的一些研究,其中动物接受了训练 执行需要上下文相关的选择和感官信息整合的任务。在这些任务中, 特征选择是在感觉模态内进行的,并且证据的强度可以精确地 由实验者滴定。尽管这些研究具有开创性的影响,但到目前为止,只有少数大脑研究 区域已被研究,尚未进行扰动实验。为了解决这些问题, 我们将训练老鼠进行与环境相关的感官信息选择和整合,并且我们将 利用啮齿动物中可用的强大实验工具来剖析造成这种情况的神经回路 行为。首先,我们将开发一个新的基于脉冲的任务,需要上下文相关的选择和集成 感官证据。在我们的任务中,将向老鼠提供一系列随机定时的听觉脉冲,其中每个 脉冲的位置(右或左)和音调频率(高或低)各不相同。在单独的试验中,老鼠将 被提示报告脉冲的普遍位置或其普遍频率。因为在这个任务中 在整个过程中,信息将以高度随机但精确已知的脉冲呈现给受试者 经过数十万次试验,我们将获得高度多样化的刺激样本,使我们能够充分 表征所涉及过程的时间动态。其次,我们将开发一个自动化、高 吞吐量训练管道有效地训练大鼠执行任务。第三,我们将开发互补的 用于在行为过程中收集电生理学和光遗传学数据的自动化高通量设置。 第四,我们将开发一系列新颖的建模和统计分析,以利用这个丰富的数据集来探索 底层的计算机制。所提出的方法旨在提供一个前所未有的平台 探究灵活决策背后的神经机制。

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 }}

Carlos D Brody其他文献

Carlos D Brody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('Carlos D Brody', 18)}}的其他基金

P2: Geometry of Neural Representations and Dynamics
P2:神经表征和动力学的几何
  • 批准号:
    10705964
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Mechanisms of neural circuit dynamics in working memory and decision-making
工作记忆和决策中的神经回路动力学机制
  • 批准号:
    10705962
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
C3: Behavior Automation
C3:行为自动化
  • 批准号:
    10705970
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
C1: Administrative
C1:行政
  • 批准号:
    10705968
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
C2: Data Science
C2:数据科学
  • 批准号:
    10705969
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Behavior Automation
行为自动化
  • 批准号:
    9983196
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    9983201
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Mechanisms of neural circuit dynamics in working memory anddecision-making
工作记忆和决策中的神经回路动力学机制
  • 批准号:
    9983177
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Perturbations and Behavior
扰动和行为
  • 批准号:
    9983190
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Perturbations and Behavior
扰动和行为
  • 批准号:
    10247575
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:

相似国自然基金

ALA光动力上调炎症性成纤维细胞ZFP36抑制GADD45B/MAPK通路介导光老化皮肤组织微环境重塑的作用及机制研究
  • 批准号:
    82303993
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
YAP1-TEAD通过转录调控同源重组修复介导皮肤光老化的作用机制
  • 批准号:
    82371567
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微纳核壳结构填充体系构建及其对聚乳酸阻燃、抗老化、降解和循环的作用机制
  • 批准号:
    52373051
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
下丘脑乳头上核-海马齿状回神经环路在运动延缓认知老化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82302868
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
单细胞多组学解析脐带间充质干细胞优势功能亚群重塑巨噬细胞极化治疗皮肤光老化的作用与机制
  • 批准号:
    82302829
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Mitochondrial electron transport dysfunction: Dissecting pathomechanisms
线粒体电子传递功能障碍:剖析病理机制
  • 批准号:
    10679988
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Pulmonary Hypertension: State of the Art and Therapeutic Opportunities
肺动脉高压:最新技术和治疗机会
  • 批准号:
    10682118
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Preclinical Development of a Novel Therapeutic Agent for Idiopathic Pulmonary Fibrosis
特发性肺纤维化新型治疗剂的临床前开发
  • 批准号:
    10696538
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
Lentivirus Construct Core
慢病毒构建核心
  • 批准号:
    10630391
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
The role of loneliness in cognitive decline and risk for dementia
孤独在认知能力下降和痴呆风险中的作用
  • 批准号:
    10646826
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.3万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了