FOR 2093

C1: Translationale Modellbildung memristiven Lernverhaltens

Ziel der ersten Förderperiode war es, zelluläre Formen und Netzwerk-abhängige Mechanismen hippocampalen Lernens innerhalb memristiver Schaltungsmodelle zu modellieren. Übergeordnetes Ziel der zweiten Förderperiode ist eine konzeptionelle und methodische Erweiterung des memristiven Schaltungsmodells der ersten Förderperiode. Die solle eine direkte Anbindung an biologische Daten ermöglichen. Die methodische Erweiterung zielt ab auf die i) Translation von Daten, aus neu entwickelten humanen Verhaltensmodellen hippocampaler Funktion, auf das entwickelte memristive hippocampale Schaltungsmodell, ii) Untersuchungen der dynamischen Netzwerkinteraktionen und iii) die Übertragung dieser Modelle auf eine reale Schaltung. Die konzeptuelle Erweiterung zielt ab auf die i) Charakterisierung relevanter funktionelle Zustände des Modells (globale Veränderungen des Netzwerkzustandes und Netzwerkperturbationen), ii) Einführung und Weiterentwicklung von Kernfunktionen des Hippocampus (räumliche Mustertrennung), inklusive der konzeptionellen Erweiterung hin zu kognitiven Aufgaben. Die Integration von neuroplastischen Eigenschaften in die Netzwerkmodellierung dient dabei der Abbildung relevanter neurobiologischer Prinzipien. Der parallele und translationaler Ansatz der Modellierung relevanter biologischer Mechanismen mit memristiven Netzwerken und Schaltungen verknüpft dabei Neurobiologie und kognitive Elektroniken.