Kontextabhängige Signalverarbeitung im visuellen System
In den frühen
visuellen Areale höherer Tiere findet man Neurone, die selektiv auf
lokale Bildelemente ansprechen (Konturen, Farbkontrast, Bewegung,
Textur, etc). Diese Neurone sind zu teils anatomisch teils
physiologisch definierten Kompartimenten (Kolumnen, Schichten oder
Areale) zusammengefaßt, die unterschiedliche Aspekte visueller
Information repräsentieren. Das Teilprojekt B2 beschäftigt sich mit
Modellen zur kontextabhängigen Verarbeitung visueller Information in
der Sehrinde höherer Tiere, denn die Abhängigkeit der
Antworteigenschaften von Zellen in der Sehrinde vom räumlichen und
zeitlichen Kontext ist zwar experimentell dokumentiert, theoretisch
jedoch wenig verstanden. Die entwickelten Modelle sind inspiriert durch
aktuelle Experimente und werden zur Vorhersage von Experimenten
verwendet, die mit den Kooperationspartnern erarbeitet und durchgeführt
werden.
Bei den zu entwickelnden Modellen wird einerseits auf eine hohe Detailtreue geachtet, so daß die Ergebnisse numerischer Simulationen zur Vorhersage von Experimenten verwendet werden können. Andererseits wird auch die Hypothese der "optimalen Kodierung von Information unter Randbedingungen" exploriert und die Anwendbarkeit von Optimalitätskriterien (z.B. das sogenannte Infomax-Prinzip) überprüft.
Neben der Entwicklung von Modellen beschäftigen wir uns auch mit methodischen Aspekten, z.B. der Bestimmung effektiver Neuronenmodelle aus detaillierten 'conductance-based'-Modellen, und der Charakterisierung natürlicher visueller Stimuli hinsichtlich Statistiken höherer Ordnung, um diese Beschreibungen zur Kalibrierung/Adaptation unserer Modelle gemäß der Hypothese der "optimalen Kodierung" zu verwenden.
Außerdem kooperiert das Teilprojekt B2 mit dem Teilbereich A bei der Auswertung von Microarray-Daten, indem die in der Arbeitsgruppe Obermayer entwickleten 'Data Mining'-Algorithmen erprobt und ggf. adaptiert werden.
Bei den zu entwickelnden Modellen wird einerseits auf eine hohe Detailtreue geachtet, so daß die Ergebnisse numerischer Simulationen zur Vorhersage von Experimenten verwendet werden können. Andererseits wird auch die Hypothese der "optimalen Kodierung von Information unter Randbedingungen" exploriert und die Anwendbarkeit von Optimalitätskriterien (z.B. das sogenannte Infomax-Prinzip) überprüft.
Neben der Entwicklung von Modellen beschäftigen wir uns auch mit methodischen Aspekten, z.B. der Bestimmung effektiver Neuronenmodelle aus detaillierten 'conductance-based'-Modellen, und der Charakterisierung natürlicher visueller Stimuli hinsichtlich Statistiken höherer Ordnung, um diese Beschreibungen zur Kalibrierung/Adaptation unserer Modelle gemäß der Hypothese der "optimalen Kodierung" zu verwenden.
Außerdem kooperiert das Teilprojekt B2 mit dem Teilbereich A bei der Auswertung von Microarray-Daten, indem die in der Arbeitsgruppe Obermayer entwickleten 'Data Mining'-Algorithmen erprobt und ggf. adaptiert werden.
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