Anterieure cingulate cortex is een van de grootste raadsels in de cognitieve neurowetenschappen en vormt een grote uitdaging voor onderzoek naar geestelijke gezondheid. ACC-disfunctie draagt ​​bij aan een breed spectrum van psychiatrische en neurologische aandoeningen, maar niemand weet wat het eigenlijk doet. Hoewel er jaarlijks meer dan duizend artikelen over worden gepubliceerd, worden pogingen om de functie ervan te identificeren in de war gebracht door het feit dat een veelvoud aan taken en gebeurtenissen ACC activeert, alsof het overal bij betrokken was. Onlangs heb ik een theorie voorgesteld die veel van de complexiteit rond ACC verzoent. Dit houdt in dat ACC op hoog niveau, in de tijd uitgebreid gedrag selecteert en motiveert volgens de principes van hiërarchisch versterkingsleren. Zo zou ACC bijvoorbeeld verantwoordelijk zijn voor het initiëren en in stand houden van een steile berg. Ik heb deze theorie geïnstantieerd in twee computationele modellen die de veronderstellingen van de theorie expliciet maken, terwijl ze testbare voorspellingen opleveren. In dit project zal ik de twee computationele modellen integreren in een verenigd, biologisch-realistisch ACC-functie model, dat zal worden geëvalueerd met behulp van wiskundige technieken uit niet-lineaire dynamische systeemanalyse. Vervolgens zal ik het verenigde model systematisch testen in een reeks experimenten met functionele magnetische resonantiebeeldvorming, elektro-encefalografie en psychofarmacologie, bij zowel gezonde proefpersonen als patiënten. De totstandkoming van een volledig, formeel verslag van ACC zal een belangrijke leemte in de cognitieve neurowetenschappen van cognitieve controle en besluitvorming opvullen, de klinische praktijk sterk beïnvloeden en belangrijk zijn voor kunstmatige intelligentie en robotica-onderzoek, dat inspiratie put uit hersengebaseerde mechanismen voor cognitieve controle. Het werk van computationele modellering zal ook abstracte processen op hoog niveau die verband houden met hiërarchisch versterkingsleren koppelen aan cellulaire mechanismen op laag niveau, waardoor de theorie kan worden getest in diermodellen.