Computational Neurophysics

Labor für Computational Neuroscience

Um unserer Umwelt einen Sinn zu geben und erfolgreich mit ihr zu interagieren, muss unser Gehirn verteilte sensorische Informationen verarbeiten und sie in sinnvolle Wahrnehmungen integrieren. Dieser Prozess ist äußerst flexibel und hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der aktuellen Verhaltensaufgabe, den Kontextinformationen in der Umgebung des Probanden und dem internen Zustand des Gehirns. Seine Flexibilität ermöglicht es unserem Gehirn, verschiedene kognitive Funktionen schnell zu konfigurieren, wie es die aktuelle Situation erfordert, und die begrenzten neuronalen Ressourcen den wichtigsten Rechenprozessen zuzuordnen.

Unter Verwendung verschiedener rechnergestützter Ansätze, die Modellierung, Simulationen, mathematische Analyse und Datenanalyse in Kombination mit psychophysikalischen und elektrophysiologischen Experimenten (teilweise in Zusammenarbeit mit anderen Gruppen) umfassen, untersucht unser Labor neuronale Mechanismen, theoretische Konzepte und die kollektive Dynamik der flexiblen Informationsverarbeitung mit Schwerpunkt auf dem visuellen System von Primaten. Aktuelle Forschungsschwerpunkte sind:

1. Neuronale Dynamik, Netzwerkzustände und Kritikalität 
2. Selektive Informationsverarbeitung im visuellen System
3. Merkmalsintegration im visuellen System

Unser Labor verfolgt aktiv den Wissenstransfer von der Grundlagenforschung in die medizinische Anwendung mit dem Ziel, eine intrakortikale Sehprothese in Zusammenarbeit mit Ingenieuren, Physiologen, Informatikern und Medizinern zu konstruieren (Zusammenarbeit mit der Creative Unit "I-See" und dem Troika-Projekt "Interareale Phasenkohärenz als Mechanismus für aufmerksamkeitsabhängige neuronale Signalweiterleitung" im SPP 1665).

Die Gruppe besteht seit 2010 und wurde zunächst durch den Bernstein Award in Computational Neuroscience des BMBF für die Forschung zum Thema 'Rapid Parallel Configuration of Visual Information Processing' gefördert. Unser Labor ist Teil der Abteilung für Theoretische Physik.

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