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David Heeger

David J. Heeger (nacido en 1961) es un neurocientífico, psicólogo, informático, científico de datos y empresario estadounidense. Es profesor en la Universidad de Nueva York , di...

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David J. Heeger (nacido en 1961) es un neurocientífico, psicólogo, informático, científico de datos y empresario estadounidense. Es profesor en la Universidad de Nueva York , director científico de Statespace Labs y director científico y cofundador de Epistemic AI.

Investigación

La investigación académica de Heeger abarca una sección transversal de ingeniería , psicología y neurociencia . En los campos de la psicología perceptual , la neurociencia de sistemas , la neurociencia cognitiva y la neurociencia computacional , Heeger ha desarrollado teorías computacionales del procesamiento neuronal en el sistema visual y ha realizado experimentos de psicofísica (psicología perceptual) y neuroimagen (imágenes por resonancia magnética funcional, fMRI ) sobre la visión humana. Su principal contribución a la neurociencia computacional es una teoría del procesamiento neuronal llamada modelo de normalización . [1] [2] Su investigación experimental ha contribuido a nuestra comprensión de la organización topográfica de la corteza visual ( retinotopía ), [3] [4] [5] [6] [7] la conciencia visual, [8] [9] [10] la detección/discriminación de patrones visuales, [11] [12] la percepción del movimiento visual , [13] [14] [15] la estereopsis (percepción de profundidad), [16] la atención , [17] [18] [19] [20] la memoria de trabajo , el control de los movimientos de los ojos y las manos, el procesamiento neuronal de experiencias audiovisuales y emocionales complejas (películas, música, narrativa), [21] [22] el procesamiento visual anormal en la dislexia , [23] [24] y las características neurofisiológicas del autismo. [25] [26] [27]

En los campos de procesamiento de imágenes , visión por computadora y gráficos por computadora , Heeger ha trabajado en estimación de movimiento y registro de imágenes , representaciones de imágenes wavelet , [28] difusión anisotrópica (reducción de ruido que preserva los bordes), [29] métricas de fidelidad de imagen (para evaluar algoritmos de compresión de datos de imagen ) y análisis/síntesis de textura. [30]

La investigación actual de Heeger se centra en el desarrollo y la prueba de una teoría unificada de la función de los circuitos corticales. El campo de la neurociencia necesita una teoría general de la función cerebral, como las ecuaciones de Maxwell para el cerebro. Hay pruebas considerables de que el cerebro depende de un conjunto de circuitos neuronales canónicos que realizan un conjunto de cálculos neuronales canónicos, repitiéndolos en todas las regiones y modalidades cerebrales para aplicar operaciones de la misma forma. Pero carecemos de un marco teórico que explique cómo esos cálculos canónicos pueden respaldar una amplia variedad de procesos cognitivos y funciones cerebrales. Heeger desarrolló una clase de modelos de circuitos, llamados Circuitos Integradores Neuronales con Puertas Recurrentes Oscilatorias ( ORGaNICs ) , que recapitulan muchos fenómenos neurofisiológicos y cognitivos/perceptuales clave, incluidos el procesamiento sensorial y la atención en la corteza visual, la memoria de trabajo en la corteza prefrontal y parietal, y la actividad premotora y el control motor en la corteza motora. [31] [32] [33] La teoría ofrece un marco unificado para la dinámica de la actividad neuronal y recapitula muchos fenómenos neurofisiológicos y cognitivos/perceptuales clave (incluida la normalización, la actividad oscilatoria, la actividad sostenida con período de retardo, la actividad secuencial y las ondas viajeras de actividad), medidas con una amplia gama de metodologías (incluidos registros intracelulares de fluctuaciones del potencial de membrana, tasas de activación de neuronas individuales, manipulaciones optogenéticas, potenciales de campo local, neuroimágenes y rendimiento conductual).

Educación y carrera

Heeger tiene una licenciatura en matemáticas, así como una maestría y un doctorado en informática, todos ellos de la Universidad de Pensilvania . Fue investigador postdoctoral en el MIT , científico investigador en el Centro de Investigación Ames de la NASA y profesor asociado en Stanford antes de incorporarse a la Universidad de Nueva York .

Vida personal

Su padre, Alan J. Heeger , es un físico estadounidense que recibió el Premio Nobel de Química en 2000.

Premios

Referencias

  1. ^ Carandini, M. y DJ Heeger, Normalización como cálculo neuronal canónico. Nat Rev Neurosci, 2012. 13(1): p. 51-62.
  2. ^ Heeger, DJ, Normalización de las respuestas celulares en la corteza estriada del gato. Vis Neurosci, 1992. 9(2): p. 181-197.
  3. ^ Gardner, JL, et al., Los mapas del espacio visual en la corteza occipital humana son retinotópicos, no espaciotópicos. J Neurosci, 2008. 28(15): p. 3988-99.
  4. ^ Larsson, J. y DJ Heeger, Dos áreas visuales retinotópicas en la corteza occipital lateral humana. J Neurosci, 2006. 26(51): p. 13128-42.
  5. ^ Schluppeck, D., P. Glimcher y DJ Heeger, Organización topográfica de los movimientos sacádicos retardados en la corteza parietal posterior humana. J Neurophysiol, 2005. 94(2): pág. 1372-84.
  6. ^ Silver, MA, D. Ress y DJ Heeger, Mapas topográficos de la atención espacial visual en la corteza parietal humana. J Neurophysiol, 2005. 94(2): p. 1358-71.
  7. ^ Huk, AC, RF Dougherty y DJ Heeger, Retinotopía y subdivisión funcional de las áreas humanas MT y MST. J Neurosci, 2002. 22(16): p. 7195-7205.
  8. ^ Polonsky, A., et al., La actividad neuronal en la corteza visual primaria humana se correlaciona con la percepción durante la rivalidad binocular. Nat Neurosci, 2000. 3(11): p. 1153-9.
  9. ^ Lee, SH, R. Blake y DJ Heeger, Ondas viajeras de actividad en la corteza visual primaria durante la rivalidad binocular. Nat Neurosci, 2005. 8(1): p. 22-3.
  10. ^ Lee, SH, R. Blake y DJ Heeger, Jerarquía de respuestas corticales subyacentes a la rivalidad binocular. Nat Neurosci, 2007. 10(8): pág. 1048-54.
  11. ^ Ress, D. y DJ Heeger, Correlatos neuronales de la percepción en la corteza visual temprana. Nat Neurosci, 2003. 10: pág. 10.
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  14. ^ Huk, AC y DJ Heeger, Respuestas patrón-movimiento en la corteza visual humana. Nat Neurosci, 2002. 5(1): p. 72-5.
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  25. ^ Dinstein, I., et al., Un espejo de la naturaleza. Curr Biol, 2008. 18(1): p. R13-8.
  26. ^ Dinstein, I., et al., Selectividad de movimiento normal en el autismo. Neuron, 2010. 66(3): p. 461-9.
  27. ^ Dinstein, I., et al., Respuestas evocadas no fiables en el autismo. Neuron, 2012. 75(6): pág. 981-91.
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  33. ^ Heeger, David J.; Zemlianova, Klavdia O. (8 de septiembre de 2020). "Un circuito recurrente implementa la normalización, simulando la dinámica de la actividad V1". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 117 (36): 22494–22505. Bibcode :2020PNAS..11722494H. doi : 10.1073/pnas.2005417117 . ISSN  1091-6490. PMC 7486719 . PMID  32843341. 
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