Neural Control of Interceptive Movements

拦截运动的神经控制

基本信息

  • 批准号:
    9910402
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-05-01 至 2022-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY A high-velocity eye movement or saccade is typically the first motor action we make to orient to an object of interest. While the neural mechanisms of saccade generation to stationary targets have been thoroughly investigated, very little is known about the neural control of interceptive saccades that acquire moving targets. Current dogma based on studies of saccades to stationary targets states that the visual and motor bursts in the superior colliculus (SC), a major hub in the oculomotor neuraxis, are represented as Gaussians; that the population activity is centered at the site encoding the target location and, equivalently, desired saccade vector; that its width remains invariant across different target locations and saccade vectors; and that these spatial features emerge from a balance of excitation and inhibition mediated through intrinsic, intra-laminar connectivity. Fundamentally non-overlapping mechanisms must be involved when the target is moving, because accurate interception can only occur if target velocity information is incorporated in the saccade command. We reason that as a moving target’s image streaks across the retina, activity sweeps across the SC too. We hypothesize that the population activity, which starts as a Gaussian to represent the initial visual response, becomes skewed as it sweeps across the SC; that the extent to which SC population activity is modified depends on the intra-laminar connectivity weights, the logarithmic map of visual space in SC, and target speed; that the altered spatial distribution persists during the peri-movement burst; and that an appropriate computational algorithm must be able to decode the saccade goal from the skewed population response. We propose to test these hypotheses using a combination of experimental and computational approaches. Specific Aim 1 will employ an innovative method for simultaneously recording neural activity of many SC neurons within a functional layer in nonhuman primates performing oculomotor tasks and compare the spatiotemporal properties of population activity during saccades to stationary and moving targets (different speeds and directions). Specific Aim 2 will construct a computational model that simulates population activity in SC and associated saccades to stationary and moving targets. We will employ a distributed architecture for the superficial and deeper layers of the SC and a lumped block-diagram circuit for the brainstem burst generator elements, like that done by Arai and colleagues (Neural Networks, 7:1115-1135, 1994). Collectively, these projects will provide an in-depth insight into the mechanisms for generation of interceptive saccades and enable a comparison with mechanisms of saccades to stationary targets.
项目摘要 高速眼动或扫视通常是我们对对象进行定向的第一个电动机动作 兴趣。 经过调查,对获得移动靶标的杀菌扫视的神经控制知之甚少。 目前的教条基于对固定目标的扫视的研究,指出了脚趾的视觉和电动机突发 上丘(SC)是眼动神经中的主要枢纽,被代表为gassians 人口活动集中在该地点的位置,等效地是所需的扫视 向量;宽度仍然是不变的,不同的目标位置和扫视矢量; 空间特征从激发和居民介导的介导的固有内部内部介导的平衡中出现 连接性。 因为只有在目标速度在扫视中脱离目标时才能进行准确的拦截 命令。 我们也假设人口活动是作为高斯的最初视觉视觉效果 响应偏向于SC人口活动的程度 修改的取决于线内连接权重,SC中视觉空间的对数图,以及 目标速度; 批准计算算法必须从偏斜的人群中解码扫视目标 我们建议使用实验和计算来测试这些假设 方法1。 非人类灵长类动物的功能层中的许多SC神经元,执行眼动任务并比较 扫视固定和移动目标期间人口活动的时空特性(不同 速度和指示)。 在SC和相关的扫视固定目标和移动目标中。 SC的浅层和更深的层和脑干爆发的集体块形电路 像Arai及其同事所做的那样(神经网络,7:1115-1135,1994)。 这些项目将为生成截然扫视的机制提供深入的了解和 使与扫视的机制进行比较,以使其固定靶标。

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 }}

Neeraj J Gandhi其他文献

Neeraj J Gandhi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('Neeraj J Gandhi', 18)}}的其他基金

Volitional control of neural activity in the oculomotor system
动眼系统神经活动的意志控制
  • 批准号:
    9901948
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Population Dynamics in the Oculomotor System
动眼神经系统的群体动态
  • 批准号:
    10390470
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Population Dynamics in the Oculomotor System
动眼神经系统的群体动态
  • 批准号:
    10597606
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Neural Mechanisms of Saccade Initiation
眼跳启动的神经机制
  • 批准号:
    8839478
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Neural Basis of Saccade Preparation
眼跳准备的神经基础
  • 批准号:
    8837018
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Neural Basis of Saccade Preparation
眼跳准备的神经基础
  • 批准号:
    8656686
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Neural Basis of Saccade Preparation
眼跳准备的神经基础
  • 批准号:
    8459766
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Neural Basis of Saccade Preparation
眼跳准备的神经基础
  • 批准号:
    9053491
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Advances in Oculomotor and Vestibular Systems
动眼神经和前庭系统的进展
  • 批准号:
    7912540
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
2007 Oculomotor System Biology Gordon Research Conference
2007年动眼系统生物学戈登研究会议
  • 批准号:
    7216597
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于自然人群队列评估口腔菌群在食管癌前病变/癌发病中的作用研究
  • 批准号:
    82304214
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
紫外光解中间体激活荧光构建亚硝胺及其前体物的新方法和机理研究
  • 批准号:
    82373631
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
白血病抑制因子在诱导性多能干细胞分化的血管内皮前体细胞抑制动脉内膜增生中的作用
  • 批准号:
    82370415
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新烟碱农药为前体的氯代消毒副产物形成机制与毒性效应研究
  • 批准号:
    42307532
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
低强度聚焦超声调控前扣带回皮层抑制中枢敏化缓解慢性神经病理性疼痛的机制研究
  • 批准号:
    82360457
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Circuit architecture and dynamics of the insular cortex underlying motivational behaviors
动机行为背后的岛叶皮层的电路结构和动力学
  • 批准号:
    10729654
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Cognitive enhancement through model-based and individualized neurostimulation
通过基于模型的个性化神经刺激增强认知
  • 批准号:
    10608715
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Fingerprinting-Based Neuronal Fiber Identification in Brain Surgery
脑外科手术中基于指纹识别的神经元纤维识别
  • 批准号:
    10533354
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Fingerprinting-Based Neuronal Fiber Identification in Brain Surgery
脑外科手术中基于指纹识别的神经元纤维识别
  • 批准号:
    10391328
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
Simultaneous Multinuclear Magnetic Resonance Fingerprinting for Data Fusion of Quantitative Structural and Metabolic Imaging
用于定量结构和代谢成像数据融合的同步多核磁共振指纹图谱
  • 批准号:
    9889957
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 38.09万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了