Verbund

DeepHumanVision – Untersuchung der visuellen Kodierung im menschlichen Gehirn mit Hilfe von vielschichtigen Neuronalen Netzen

Das Verbundprojekt DeepHumanVision beschäftigt sich mit der visuellen Informationsverarbeitung im menschlichen Gehirn. Was passiert bei der Verarbeitung komplexer Reize? Wie erkennt das menschliche Gehirn Informationen zu Objekten, Personen und Handlungen und wie bildet es diese Darstellungen ab? Welche Algorithmen werden dabei genutzt und welche neuralen Schaltungen werden dazu implementiert? Diese und weitere für die kognitiven und klinischen Neurowissenschaften wichtigen Fragestellungen sollen im Rahmen von DeepHumanVision näher erforscht werden.

Es ist geplant, ein Computermodell zu entwickeln, das die Informationsverarbeitung in höheren menschlichen Hirnarealen auf der Ebene einzelner Nervenzellen darstellt. Wesentliche Datengrundlage des Modells stellen Messungen bei Epilepsiepatientinnen und -patienten dar, während diese in einem anfallsfreien Intervall den Hollywood-Film „500 days of summer“ anschauten. Den Patientinnen und Patienten waren zuvor im Rahmen einer klinischen Studie Mikroelektroden im medialen Temporallappen implantiert worden. Dieses Areal der Großhirnrinde ist u. a. für die Auslösung von epileptischen Anfällen, aber auch für einen Großteil der visuellen Informationsverarbeitung verantwortlich. Ergänzt werden diese Daten durch nicht-invasive Messmethoden, die bei Epilepsiepatientinnen und -patienten sowie bei gesunden Versuchspersonen angewendet wurden, während beide Gruppen den gleichen Film sahen. Die einmalige Gelegenheit zur Nutzung dieser im Zuge der Epilepsiediagnostik und -therapie erhobenen Daten versetzt DeepHumanVision in die Lage, das bislang weltweit erste quantitative Computermodell zur visuellen Informationsverarbeitung auf Einzelneuron-Ebene zu erstellen. Die im Rahmen des Projekts gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen eröffnen mittelfristig neue Verwertungsmöglichkeiten, die sowohl in der neurowissenschaftlichen Forschung als auch in der klinischen Anwendung am Standort Deutschland eingesetzt werden können.

Teilprojekte

Abgeschlossen

Teilprojekt München

Förderkennzeichen: 031L0197A
Gesamte Fördersumme: 769.756 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2023
Projektleitung: Prof. Dr. Jakob Macke
Adresse: Technische Universität München - Fakultät für EI - Professur für Neuroengeneering
Karlstr. 45-47
80333 München

Teilprojekt München

Abgeschlossen

Teilprojekt Bonn

Förderkennzeichen: 031L0197B
Gesamte Fördersumme: 366.328 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2023
Projektleitung: Prof. Dr. Dr. Florian Mormann
Adresse: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum - Klinik für Epileptologie, Kognitive und Klinische Neurophysiologie
Venusberg-Campus 1
53127 Bonn

Teilprojekt Bonn