Neural coding precision and its adaptation to the stimulus statistics
Project goals
The efficient coding hypothesis represents a powerful method to analyze the principles of neural information processing. The hypothesis predicts that neurons adapt their coding properties to changes in the local stimulus distribution, in order to perform optimally. A quantitative model of a neural sensory system must therefore take into account the statistical character of the natural stimulation, its spatio-temporal variability, and the potential plasticity of neuronal dynamics. However, the mechanisms governing the adaptive processes, and their function in maintaining the coding efficiency, are not understood satisfactorily. The goal of this project is to provide the methodology that improves the current bounds on the ideal decoding precision and to investigate and clarify the role of neuronal adaptation in selected situations, e.g., in the moth pheromone reception system.
Keywords
Neural codingdecoding precisionadaptationstimulus statistics
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Main participants
Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
17-06943S
Alternative language
Project name in Czech
Přesnost neuronálního kódování a její adaptace na statistiku stimulu
Annotation in Czech
Hypotéza efektivního kódování představuje nesmírně užitečný princip při analýze neuronální komunikace. Dle této hypotézy dochází k adaptaci mechanismů kódování na změny ve statistické charakteristice stimulace tak, aby neurony kódovaly informaci optimálně. Kvantitativní model sensorického systému tak musí pracovat nejen se statistikou přirozené stimulace a jejími změnami, ale i s plasticitou neuronální dynamiky. V současné době však neexistuje uspokojivý popis těchto adaptivních procesů, a není známa ani jejich přesná úloha pro optimalitu kódování. Cílem projektu je jednak zlepšit a navrhnout nové metody pro odhad optimální dekódovací přesnosti a objasnit úlohu adaptivních procesů ve vybraných situacích. Zejména v případě feromonového recepčního systému hmyzu.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BB - Applied statistics, operational research
CEP - secondary branch
FH - Neurology, neuro-surgery, nuero-sciences
CEP - another secondary branch
—
10103 - Statistics and probability
30103 - Neurosciences (including psychophysiology)
30210 - Clinical neurology
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project is devoted to fundamental research in neural communication of physiological system and its main idea is closely related to the analysis of experimental data sets. Results correspond with project goals. Main project topics have an interdisciplinary impact and its results were published in impacted prestigeous journals. Financial support was used in the correspondence with project goals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2019
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2019
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/02:1
Data delivery date
Jul 23, 2020
Finance
Total approved costs
5,381 thou. CZK
Public financial support
4,926 thou. CZK
Other public sources
455 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
5 381 CZK thou.
Public support
4 926 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BB - Applied statistics, operational research
Solution period
01. 01. 2017 - 31. 12. 2019