Memory retrieval in brain neural networks
Project goals
Hippocampal (HP) representation of space is considered to be a neural substrate of spatial memories. It consist of spatially tuned activity of HP principal cells, is unique to each familiar environment, and its change across environments is called remapping. I consider the remapping a powerful network model of memory retrieval- an entirely unexplored phenomena, due to poor time resolution technological off-limits. My colleagues and I have recently developed a necessary methods and we characterized for the first time a pattern of memory activation in HP CA3 network. However, the processing beyond CA3 is unknown. I hypothesize that the spatial memory recall propagates as a ‘state-change wave’ through HP to its neocortical projections. The key objectives address the detailed kinetics of state-change propagation within HP circuitry and towards prefrontal cortex, and aim to identify the role of theta and gamma oscillations in the dynamics of the network state retrieval, an approach essential for understanding the mechanism of brain pathologies as Alzheimer’s disease or schizophrenia.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Univerzita Karlova / Lékařská fakulta v Plzni
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-20008S
Alternative language
Project name in Czech
Aktivace paměti v neuronových sítích mozku
Annotation in Czech
Hipokampová reprezentace prostoru je považována za fyziologický substrát prostorové paměti. Je tvořena aktivitou pyramidových buněk, jež je výrazně prostorově modulována a je specifická pro každé známé prostředí. Proces aktivace příslušné reprezentace po vstupu do daného prostředí považuji za účinný model aktivace paměti. Donedávna byl fyziologický mechanizmus aktivace paměťové stopy zcela neznámý důsledkem chybějících technik, které by jej zachytily a popsaly v dostatečně vysokém časovém rozlišení. Společně se svými kolegy jsme vypracovali účinnou behaviorální a analytickou metodiku a popsali dynamiku aktivace paměťového vzorce v hippokampové neuronové síti CA3. Kinetika aktivace v dalších propojených oblastech hippokampu a neokortexu je ale zcela neznámá. Předpokládám, že změna paměťového stavu popsaná v CA3 se lavinovitě šíří hipokampem a přímo ovlivňuje paměťové stavy v mozkové kůře. Popis této kinetiky a související role mozkových oscilací je cílem předkládaného projektu.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The aim was to describe the activation of the memory footprint in the neural networks of the brain - the kinetics of memory state changes and the role of theta and gamma oscillations in their communication. New algorithms for more efficient decoding of neuronal activity were created and used in mathematical model of rapid changes in memory states with cooperating foreign teams. Output: 3 Jimp.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Nov 29, 2019
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP20-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 2, 2020
Finance
Total approved costs
4,092 thou. CZK
Public financial support
4,092 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 092 CZK thou.
Public support
4 092 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
FH - Neurology, neuro-surgery, nuero-sciences
Solution period
01. 01. 2015 - 29. 11. 2019