Он продолжил работу над вычислительными моделями обучения с подкреплением в качестве постдокторанта в области вычислительной нейронауки на кафедре физики вычислений Калифорнийского технологического института вместе с Джоном Хопфилдом . [11] [12]
В 1994 году он инициировал исследование клеточной электрофизиологии циркадных часов мозга в качестве штатного руководителя группы в Нидерландском институте исследований мозга. [13] [14]
Он обнаружил воспроизведение информации о вознаграждении в вентральном полосатом теле во время сна, используя ансамблевые записи in vivo, сделанные с помощью тетродных решеток, метод, который он представил в Нидерландах в сотрудничестве с Брюсом Макнотоном и Кэрол Барнс из Университета Аризоны (Тусон, США) [15] [16] [17]
В 2003 году он был назначен профессором когнитивной и системной нейронауки в Амстердамском университете, где в настоящее время руководит группой из ~35 человек. Его главная цель — продвинуть наше понимание мультисенсорного восприятия, [18] [19] [20] обучения и памяти [21] [22] [23] [24] [25] и сознания [26] [27] путем интеграции экспериментальных, теоретических и вычислительных подходов к нейронауке. Чтобы достичь этого, группа разрабатывает новые методы для многозонной электрофизиологии, [28] компьютерного моделирования мозговых процессов, [29] аналитических инструментов [30] [31] и причинных вмешательств. [32] Пеннарц опубликовал теорию сознания, известную как нейрорепрезентационализм. [33] [34] [35] [36] [37] Используя принципы предиктивной обработки , [38] эта теория характеризует сознательный опыт как мультимодально богатое, пространственно охватывающее представление мира человека, включая его собственное тело. В последнее время его работа разветвляется в клиническую область, изучая расстройства сознания и памяти, и в нейротехнологии, разрабатывая новые методы борьбы с последствиями инсульта.
Лидерство в науке и образовании; почести и награды
В Амстердамском университете он совместно разрабатывает учебные программы и курсы по психобиологии (бакалавр), биомедицинским наукам (бакалавр), мозговым и когнитивным наукам (магистр) и основал магистерскую программу «Когнитивная нейробиология» и «Клиническая нейрофизиология». На национальном уровне он, например, был соруководителем секции Национальной научной повестки дня по мозгу, поведению и познанию (Neurolab.nl) вместе с [Эвелин Крон] и [Андреа Эверс]. С 2015 года он присоединился к флагманскому проекту EU FET Human Brain Project (HBP) [39] через открытый конкурс и продолжает возглавлять исследования HBP в области систем и когнитивной нейронауки. Представляя эти дисциплины, он был избран членом главного руководящего органа HBP, Научного и инфраструктурного совета. Пеннарц получил различные награды, гранты и почести, например:
Премия Unilever Research (1986)
Постдокторская стипендия, Организация программы Human Frontier Science (1993)
Грант программы, Организация программы Human Frontier Science (2001)
Грант VICI от Нидерландской организации научных исследований (NWO, 2004)
Грант программы Senter-Novem (Министерство экономики) «Мышиная феномика» (2004)
Грант проекта, Фонд технических наук (TTW) для новых нейротехнологий (2007)
Грант проекта «Человеческий мозг», флагманский проект FET, открытый конкурс по системам и когнитивной нейронауке (2015 г.) и гранты в последующих соглашениях о грантах (2017 г., 2020 г.).
Библиография
Пеннарц, CMA (2015) Репрезентативная сила мозга — о сознании и интеграции модальностей. MIT press (382 стр.). ISBN 9780262029315 [40]
Пеннарц, CMA (2021) Код сознания. Как мозг формирует нашу реальность. ( Голландский: De code van het bewustzijn. Hoe de hersenen onze erkelijkheid vormgeven ). Прометей (349 стр.). ISBN 9789044631913
Ссылки
^ «Системы и когнитивная нейронаука в Амстердамском университете». 16 июня 2021 г.
↑ Пеннарц, CMA (24 марта 2021 г.). «Ваар бен ик?» [Где я?]. VPRO Gids (голландский журнал) (Интервью). Беседовал Ханс ван Ветеринг. п. 30 . Проверено 19 августа 2021 г.
↑ Макри, Элина (28 мая 2021 г.). «Что заставляет людей действовать иррационально?». Raidió Teilifís Éireann (Ирландская общественная телекомпания) . Проверено 19 августа 2021 г.
↑ Пеннарц, CMA (2 июня 2021 г.). «Wij zijn meer dan ons brein» [Мы больше, чем наш мозг]. VPRO Gids (голландский журнал) (Интервью). Беседовал Бенни Молс. п. 28 . Проверено 19 августа 2021 г.
↑ Пеннарц, CMA (19 июня 2021 г.). «Wij leven in een gezonde галлюцинация» («Мы живем в здоровой галлюцинации»). NRC Handelsblad (голландская газета) (Интервью). Беседовал Хендрик Шпиринг . Проверено 19 августа 2021 г.
^ Pennartz, CM; Groenewegen, HJ; Lopes da Silva, FH (1994). «Прилежащее ядро как комплекс функционально различных нейронных ансамблей: интеграция поведенческих, электрофизиологических и анатомических данных». Prog. Neurobiol . 42 (6): 719– 761. doi :10.1016/0301-0082(94)90025-6. PMID 7938546. S2CID 27698282.
^ Пеннарц, CM; Амерун, RF; Лопес да Силва, FH (1993). «Синаптическая пластичность в in vitro срезе прилежащего ядра крысы». Eur. J. Neurosci . 5 (2): 107– 117. doi :10.1111/j.1460-9568.1993.tb00475.x. PMID 7903183. S2CID 38195220.
^ Пеннарц, CM; Китаи, ST (1991). «Входы гиппокампа в идентифицированные нейроны в срезе in vitro прилежащего ядра крысы: доказательства прямого торможения». J. Neurosci . 11 (9): 2838– 2847. doi :10.1523/jneurosci.11-09-02838.1991. PMC 6575237 . PMID 1679123.
^ Taverna, S.; Van Dongen, YC; Groenewegen, HJ; Pennartz, CM (2004). «Прямые физиологические доказательства синаптической связи между шипиковыми нейронами среднего размера в прилежащем ядре крысы in situ ». J. Neurophysiol . 91 (3): 1111– 1121. doi :10.1152/jn.00892.2003. PMID 14573550.
^ Пеннарц, CMA (1997). «Подкрепляющее обучение с помощью синапсов Хебба с адаптивными порогами». Neuroscience . 81 (2): 303– 319. doi :10.1016/S0306-4522(97)00118-8. PMID 9300423. S2CID 42929297.
^ Пеннарц, CMA (1995). «Восходящие нейромодуляторные системы в обучении с подкреплением: сравнение вычислительных предположений с экспериментальными результатами». Brain Res Rev. 21 ( 3): 219– 245. doi :10.1016/0165-0173(95)00014-3. PMID 8806015. S2CID 29093094.
^ Pennartz, CM; De Jeu, MT; Bos, NP; Schaap, J.; Geurtsen, AM (2002). «Суточная модуляция потенциалов водителя ритма и кальциевого тока в циркадных часах млекопитающих». Nature . 416 (6878): 286– 290. doi :10.1038/nature728. PMID 11875398. S2CID 4420946.
^ De Jeu, M.; Pennartz, C. (2002). «Циркадная модуляция функции ГАМК в супрахиазматическом ядре крысы: возбуждающие эффекты во время ночной фазы». J. Neurophysiol . 87 (2): 834– 844. doi :10.1152/jn.00241.2001. PMID 11826050.
^ Лансинк, CS; Гольтштейн, PM; Ланкельма, JV; Макнотон, BL; Пеннарц, CM (2009). «Гиппокампы ведут вентральный стриатум в воспроизведении информации о месте-вознаграждении». PLOS Biology . 7 (8): e1000173. doi : 10.1371/journal.pbio.1000173 . PMC 2717326. PMID 19688032 .
^ Pennartz, CM; Lee, E.; Verheul, J.; Lipa, P.; Barnes, CA; McNaughton, BL (2004). «Вентральный стриатум в автономной обработке: реактивация ансамбля во время сна и модуляция гиппокампальными пульсациями». J. Neurosci . 24 (29): 6446– 6456. doi :10.1523/JNEUROSCI.0575-04.2004. PMC 6729862 . PMID 15269254.
^ Lansink, CS; Goltstein, PM; Lankelma, J. V; Joosten, RNJMA; McNaughton, BL; Pennartz, CMA (2008). «Предпочтительная реактивация мотивационно значимой информации в вентральном полосатом теле». J. Neurosci . 28 (25): 6372– 6382. doi :10.1523/JNEUROSCI.1054-08.2008. PMC 3844781 . PMID 18562607.
^ Мейер, ГТ; Марчези, П.; Мехиас, Дж. Ф.; Монтейн, Дж. С.; Лансинк, К. С.; Пеннарц, К. М. А. (2020). «Нейронные корреляты мультисенсорного поведения обнаружения: сравнение первичной и более высокого порядка зрительной коры». Cell Rep . 31 (6): 107636. doi : 10.1016/j.celrep.2020.107636 . hdl : 11245.1/bb562c7a-68a7-411d-a4d4-f180b1806f85 . PMID 32402272. S2CID 218635746.
^ Montijn, JS; Goltstein, PM; Pennartz, CM (2015). «Популяционные корреляты мыши V1 визуального обнаружения зависят от гетерогенности в паттернах нейронных реакций». eLife . 4 : e10163. doi : 10.7554/eLife.10163 . PMC 4739777 . PMID 26646184.
^ Montijn, JS; Meijer, GT; Lansink, CS; Pennartz, CM (2016). «Нейронные коды на уровне популяции устойчивы к изменчивости отдельных нейронов с точки зрения многомерного кодирования». Cell Rep . 16 (9): 2486–2498 . doi : 10.1016/j.celrep.2016.07.065 . PMID 27545876.
^ Goltstein, PM; Coffey, EB; Roelfsema, PR; Pennartz, CM (2013). «In vivo двухфотонная визуализация Ca2+ выявляет селективные эффекты вознаграждения на специфичных для стимула узлах зрительной коры мыши». J. Neurosci . 33 (28): 11540– 11555. doi :10.1523/JNEUROSCI.1341-12.2013. PMC 6618686 . PMID 23843524.
^ Goltstein, PM; Meijer, GT; Pennartz, CM (2018). «Обусловливание обостряет пространственное представление вознагражденных стимулов в первичной зрительной коре мыши». eLife . 7 : e37683. doi : 10.7554/eLife.37683 . PMC 6141231 . PMID 30222107.
^ Daselaar, SM; Huijbers, W.; De Jonge, M.; Goltstein, PM; Pennartz, CM (2010). «Изменения в состоянии покоя сознания, зависящие от опыта, после перцептуомоторного обучения». Neurobiol. Learn. Mem . 93 (3): 422– 427. doi :10.1016/j.nlm.2009.12.009. PMID 20045076. S2CID 2797255.
^ Lansink, CS; Jackson, JC; Lankelma, JV; Ito, R.; Robbins, TW; Everitt, BJ; Pennartz, CMA (2012). «Сигналы вознаграждения в пространстве: сходства и различия в нейронном кодировании ансамблями гиппокампа и вентрального полосатого тела». J. Neurosci . 32 (36): 12444– 12459. doi :10.1523/JNEUROSCI.0593-12.2012. PMC 3492752 . PMID 22956836.
^ Ван Вингерден, М.; Винк, М.; Ланкельма, Дж. В.; Пеннарц, К. М. (2010). «Связанная с обучением фазовая синхронизация гамма-диапазона селективных нейронов результата действия в орбитофронтальной коре». J. Neurosci . 30 (30): 10025– 10038. doi :10.1523/JNEUROSCI.0222-10.2010. PMC 6633375 . PMID 20668187.
^ Goltstein, PM; Montijn, JS; Pennartz, CM (2015). «Влияние анестезии изофлураном на ансамблевые паттерны активности Ca2+ в мышином V1: сниженная селективность направления независимо от повышенных корреляций в клеточной активности». PLOS ONE . 10 (2): e0118277. Bibcode :2015PLoSO..1018277G. doi : 10.1371/journal.pone.0118277 . PMC 4338011 . PMID 25706867.
^ Olcese, U.; Bos., JJ; Vinck, M.; Lankelma, JV; Van Mourik-Donga, LB; Schlumm, F.; Pennartz, CMA (2016). «Функциональная связность на основе спайков в коре головного мозга и гиппокампе: потеря глобальной связности связана с сохранением локальной связности во время сна без быстрого сна». J. Neurosci . 36 (29): 7676– 7692. doi :10.1523/JNEUROSCI.4201-15.2016. PMC 6705553 . PMID 27445145.
^ Bos, JJ; Vinck, M.; Van Mourik-Donga, LA; Jackson, JC; Witter, MP; Pennartz, CMA (2017). «Perirhinal activation patterns are supported across large spatial segments of the task environment». Nat. Commun . 8 : 15602. Bibcode :2017NatCo...815602B. doi :10.1038/ncomms15602. PMC 5458559 . PMID 28548084.
^ Дора, С.; Пеннарц, К.; Бохте, С. (2018). «Глубокая предиктивная сеть кодирования для вывода иерархических причин, лежащих в основе сенсорных входов». Искусственные нейронные сети и машинное обучение – ICANN 2018. Конспект лекций по информатике. Том 11141. С. 457– 467. doi :10.1007/978-3-030-01424-7_45. ISBN978-3-030-01423-0. S2CID 52913055.
^ Винк, М.; Батталья, Ф.П.; Вомельсдорф, Т.; Пеннарц, К. (2012). «Улучшенные меры фазовой связи между пиками и локальным потенциалом поля». J. Comput. Neurosci . 33 (1): 53– 75. doi :10.1007/s10827-011-0374-4. PMC 3394239 . PMID 22187161.
^ Винк, М.; Остенвельд, Р.; Ван Вингерден, М.; Батталья, Ф.; Пеннарц, CM (2011). «Улучшенный индекс фазовой синхронизации для электрофизиологических данных при наличии смещения объемной проводимости, шума и размера выборки». NeuroImage . 55 (4): 1548– 1565. doi :10.1016/j.neuroimage.2011.01.055. hdl : 2066/115486 . PMID 21276857. S2CID 4933951.
^ Ван Вингерден, М.; Винк, М.; Теймс, В.; Феррейра, ИРС; Йонкер, А.Дж.; Пеннарц, КМА (2012). «NMDA-рецепторы контролируют селективность сигнала-результата и пластичность паттернов орбитофронтальной активации во время ассоциативного обучения стимул-вознаграждение». Neuron . 76 (4): 813– 825. doi : 10.1016/j.neuron.2012.09.039 . PMID 23177965. S2CID 4065341.
^ Пеннарц, CMA (2015). Репрезентативная сила мозга — о сознании и интеграции модальностей . MIT Press. ISBN9780262029315.
^ Olcese, U.; Oude Lohuis, MN; Pennartz, CMA (2018). «Сенсорная обработка в сознательных и бессознательных состояниях мозга: от отдельных нейронов до распределенных сетей для выводного представления». Front . Syst. Neurosci . 12 : 49. doi : 10.3389/fnsys.2018.00049 . PMC 6193318. PMID 30364373.
^ Пеннарц, CMA (2009). «Идентификация и интеграция сенсорных модальностей: нейронная основа и связь с сознанием». Conscious. Cogn . 18 (3): 718– 739. doi :10.1016/j.concog.2009.03.003. PMID 19409812. S2CID 38558476.
^ Пеннарц, CMA (2021). De code van het bewustzijn ( Код сознания; на голландском языке ) . Прометей. ISBN9789044631913.
^ Pennartz, CMA; Dora, S.; Muckli, L.; Lorteije, JAM (2019). «К единому взгляду на пути и функции нейронной рекуррентной обработки». Trends Neurosci . 42 (9): 589–603 . doi : 10.1016/j.tins.2019.07.005 . hdl : 11245.1/de94fa4b-af61-422b-be87-0e6a98b29515 . PMID 31399289. S2CID 199518049.
^ Deroy, O.; Fairhurst, M. (26 декабря 2016 г.). «Обзор: Pennartz, CMA The Brain's represental power: On awareness and the integration of modalities». Восприятие . 46 (5): 638– 639. doi :10.1177/0301006616684259. S2CID 220051993. Получено 19 августа 2021 г.
Внешние ссылки
ВИСИ (2003)
HBP, ЭБМОЗГИ
Neurolab.nl
MIT Press - Похвала репрезентативной силе мозга (2015)
Прометей - Хвала Кодексу Сознания (2021)
Всемирный благотворительный фонд Templeton (2021)
Интервью по теме «Код сознания» на NPO Radio 1 (голландская общественная радиостанция)
Интервью по теме «Код сознания» на BNR Nieuwsradio (международная радиостанция на голландском языке)