Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Дэвид Дж. Хигер (род. 1961) — американский нейробиолог, психолог, специалист в области компьютерных наук, аналитик данных и предприниматель. Он является профессором Нью-Йоркского университета, главным научным сотрудником Statespace Labs, а также главным научным сотрудником и сооснователем Epistemic AI.
David J. Heeger (born 1961) is an American neuroscientist, psychologist, computer scientist, data scientist, and entrepreneur. He is a professor at New York University, Chief Scientific Officer of Statespace Labs, and Chief Scientific Officer and co founder of Epistemic AI.
Исследования
Академические исследования Хигера охватывают широкий спектр дисциплин, включая инженерию, психологию и нейробиологию. В областях психологии восприятия, системной нейробиологии, когнитивной нейробиологии и вычислительной нейробиологии Хигер разработал вычислительные теории нейронной обработки в зрительной системе и провел психофизические (психология восприятия) и нейроимиджинговые (функциональная магнитно-резонансная томография, фМРТ) эксперименты, посвященные человеческому зрению. Его основной вклад в вычислительную нейронауку – теория нейронной обработки, известная как модель нормализации. Его экспериментальные исследования внесли вклад в наше понимание топографической организации зрительной коры (ретинотопии), зрительного осознания, обнаружения/различения визуальных образов, восприятия визуального движения, стереопсиса (восприятия глубины), внимания, рабочей памяти, контроля движений глаз и рук, нейронной обработки сложных аудиовизуальных и эмоциональных переживаний (фильмов, музыки, повествования), аномальной визуальной обработки при дислексии и нейрофизиологических особенностей аутизма. В области обработки изображений, компьютерного зрения и компьютерной графики Хигер работал над оценкой движения и регистрацией изображений, волновыми представлениями изображений, анизотропной диффузией (шумоподавлением с сохранением границ), метриками качества изображения (для оценки алгоритмов сжатия изображений) и анализом/синтезом текстур. Текущие исследования Хигера сосредоточены на разработке и тестировании единой теории функционирования коры головного мозга. Нейронауке необходима общая теория работы мозга, подобная уравнениям Максвелла для физики. Существуют веские доказательства того, что мозг опирается на набор канонических нейронных схем, выполняющих набор канонических нейронных вычислений, повторяя их в различных областях мозга и модальностях для применения операций одного типа. Однако нам не хватает теоретической основы для понимания того, как эти канонические вычисления могут поддерживать широкий спектр когнитивных процессов и функций мозга. Хигер разработал класс моделей цепей, называемых осцилляторными рекуррентными вентильными нейронными интеграторными цепями (ORGaNIC), которые воспроизводят многие ключевые нейрофизиологические и когнитивно-перцептивные явления, включая сенсорную обработку и внимание в зрительной коре, рабочую память в префронтальной и теменной коре, а также премоторную активность и контроль движений в моторной коре. Теория предлагает единую основу для динамики нейронной активности и воспроизводит многие ключевые нейрофизиологические и когнитивно-перцептивные явления (включая нормализацию, осцилляторную активность, устойчивую активность в период задержки, последовательную активность и распространяющиеся волны активности), измеренные с помощью широкого спектра методологий (включая внутриклеточные записи колебаний мембранного потенциала, частоту срабатывания отдельных нейронов, оптогенетические манипуляции, локальные полевые потенциалы, нейровизуализацию и поведенческие показатели).
Heeger's academic research spans a cross section of engineering, psychology, and neuroscience. In the fields of perceptual psychology, systems neuroscience, cognitive neuroscience, and computational neuroscience, Heeger has developed computational theories of neuronal processing in the visual system, and he has performed psychophysics (perceptual psychology) and neuroimaging (functional magnetic resonance imaging, fMRI) experiments on human vision. His primary contribution to computational neuroscience is a theory of neural processing called the normalization model. His experimental research has contributed to our understanding of the topographic organization of visual cortex (retinotopy), visual awareness, visual pattern detection/discrimination, visual motion perception, stereopsis (depth perception), attention, working memory, the control of eye and hand movements, neural processing of complex audio visual and emotional experiences (movies, music, narrative), abnormal visual processing in dyslexia, and neurophysiological characteristics of autism. In the fields of image processing, computer vision, and computer graphics, Heeger has worked on motion estimation and image registration, wavelet image representations, anisotropic diffusion (edge preserving noise reduction), image fidelity metrics (for evaluating image data compression algorithms), and texture analysis/synthesis. Heeger's current research focuses on developing and testing a unified theory of cortical circuit function. The field of neuroscience needs a general theory of brain function, like Maxwell's Equations for the brain. There is considerable evidence that the brain relies on a set of canonical neural circuits that perform a set of canonical neural computations, repeating them across brain regions and modalities to apply operations of the same form. But we lack a theoretical framework for how such canonical computations can support a wide variety of cognitive processes and brain functions. Heeger developed a class of circuit models, called Oscillatory Recurrent Gated Neural Integrator Circuits (ORGaNICs), that recapitulate many key neurophysiological and cognitive/perceptual phenomena including sensory processing and attention in visual cortex, working memory in prefrontal and parietal cortex, and premotor activity and motor control in motor cortex. The theory offers a unified framework for the dynamics of neural activity, and it recapitulates many key neurophysiological and cognitive/perceptual phenomena (including normalization, oscillatory activity, sustained delay period activity, sequential activity and traveling waves of activity), measured with a wide range of methodologies (including intracellular recordings of membrane potential fluctuations, firing rates of individual neurons, optogenetic manipulations, local field potentials, neuroimaging, and behavioral performance).
Образование и карьера
Хигер получил степень бакалавра математики, а также степень магистра и доктора философии в области компьютерных наук — все в Университете Пенсильвании. До прихода в Нью-Йоркский университет он был постдокторантом в MIT, научным сотрудником в Исследовательском центре NASA Ames и адъюнкт-профессором в Стэнфорде.
Heeger holds a bachelor's degree in mathematics as well as a master's degree and doctorate in computer science—all from the University of Pennsylvania. He was a postdoctoral fellow at MIT, a research scientist at the NASA Ames Research Center, and an associate professor at Stanford before joining NYU.
Личная жизнь
Его отец, Алан Дж. Хигер, — американский физик, удостоенный Нобелевской премии по химии в 2000 году.
His father, Alan J. Heeger, is an American physicist who was awarded the Nobel Prize in chemistry in 2000.
Награды
1987 Премия Дэвида Марра в области компьютерного зрения. 1994 Исследовательская стипендия Альфреда П. Слоана в области нейронаук. 2002 Премия Троланда по психологии от Национальной академии наук. 2006 Премия Маргарет и Германа Сокол для преподавателей естественных наук от Нью-Йоркского университета. 2013 Избран членом Национальной академии наук.
1987 David Marr Prize in computer vision. 1994 Alfred P. Sloan Research Fellowship in neuroscience. 2002 Troland Research Award in psychology from the National Academy of Sciences. 2006 Margaret and Herman Sokol Faculty Award in the Sciences from New York University in 2006. 2013 Elected to the National Academy of Sciences.