ProjektNeuroControl – Steuerung physiologischer Aktivität in einem neuronalen Netzwerk

Grunddaten

Akronym:
NeuroControl
Titel:
Steuerung physiologischer Aktivität in einem neuronalen Netzwerk
Laufzeit:
01.08.2017 bis 31.07.2020
Abstract / Kurz- beschreibung:
In the proposed project, we address a neurotechnological question common to many neuro-prosthetic and neurorobotic applications: How can near-physiological behaviour be evoked in neural circuits by appropriate interfacing of electronics and application of optimized stimula-tion algorithms?
Specifically, we will focus on neuronal circuits in the mammalian retina, a well-characterized part of the brain for which physiological properties have been described in great detail. Unfor-tunately, despite the fact that very basic neuroprosthetic devices are used in blind patients to produce rudimentary vision, they lack the ability to reproduce visual impressions resembling normal vision.
To make progress in this direction, we ask which stimulation algorithms are necessary to evoke near-physiological activity in ex vivo retina using implantable electronics. Specifically, we will investigate and improve our ability to stimulate the retinal network such that it produc-es output patterns corresponding to the main physiological output channels, i.e. ON and OFF response polarities or sustained and transient responses. The ultimate goal is to be able ro-bustly activate both ON and OFF channels at frequencies corresponding to the physiological flicker fusion frequency. Towards these aims we will develop biophysical computational models to determine optimal stimulation strategies and perform electrical stimulation of ex vivo retinal networks for testing the in silico determined stimulation strategies.
Schlüsselwörter:
Retina
Netzhaut, retina
Simulation
simulation
Neuroprothetik
neuroprosthetics
Bipolarzellen

Beteiligte Mitarbeiter/innen

Leiter/innen

Forschungsinstitut für Augenheilkunde
Department für Augenheilkunde, Kliniken und klinische Institute, Medizinische Fakultät
Hertie Institute for Artificial Intelligence in Brain Health (HIAI)
Nichtklinische Institute, Medizinische Fakultät
Interfakultäres Institut für Biomedizinische Informatik (IBMI)
Interfakultäre Institute
Exzellenzcluster: Maschinelles Lernen: Neue Perspektiven für die Wissenschaft (CML)
Zentren oder interfakultäre wissenschaftliche Einrichtungen
Tübingen AI Center
Fachbereich Informatik, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Lokale Einrichtungen

Forschungsinstitut für Augenheilkunde
Department für Augenheilkunde
Kliniken und klinische Institute, Medizinische Fakultät

Geldgeber

Stuttgart, Baden-Württemberg, Deutschland
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