Prof. Maoz Shamir

Prof. Maoz Shamir Profile

Associate Professor
Ph.D.

Department : Physiology and Cell Biology
Room : 429
בנין מעבדות מחקר רפואה ע"ש דייכמן - פלאם
Phone : 972-8-6477324
Email : shmaoz@bgu.ac.il
Office Hours :  

Education

  • 1993 - 1996 B.Sc. Physics and Math, Hebrew University
  • 1996 - 1998 M.Sc. Physics, Hebrew University
  • 1999 - 2004 Ph.D. Physics, Hebrew University

Research Interests

  • In my lab we apply tools and concepts from: Statistichal Mechanics, Nonlinear Dynamics, Theory of Disordered Systems and Information Theory to the investigation of the central nervous system. The two main topics we focus on are:
    • The neural code. How is information about external sensory stimuli or planned motor commands represented by the activity of large nerve cell population? How is this information transmitted and then read-out by downstream population along the information processing pathway in the brain?
    • Learning and plasticity in the brain. How do the biophysical parameters that characterize neuronal plasticity affect the stochastic learning dynamics of the network, and what are their computational implications?
    ~
    In my lab we apply tools and concepts from: Statistichal Mechanics, Nonlinear Dynamics, Theory of?Disordered Systems and Information Theory to the?investigation of the central nervous system. The two main topics we focus on are:

    • The neural code. How is information about external sensory stimuli or planned motor commands represented by the activity of large nerve cell population? How is this information transmitted and then read-out by downstream population along the information processing pathway in the brain?

    • Learning and plasticity in the brain. How do the biophysical parameters that characterize neuronal plasticity affect the stochastic learning dynamics of the network, and what are their computational implications?

    • Publications and funding summary / representative publications and grants

    • Refereed articles in scientific journals
      1. Luz Y & Shamir M . The effect of STDP temporal kernel structure on the learning dynamics of single excitatory and inhibitory synapses. PLoS One . 9 (7): e101109 (2014).
      2. Shamir M . Emerging principles of population coding: in search for the neural code. Current Opinion in Neurobiology 25 :140-8 (2014).
      3. Oran Zohar, Trevor M Shackleton, Alan R Palmer and Maoz Shamir . The effect of correlated neuronal firing and neuronal heterogeneity on population coding accuracy in guinea pig inferior colliculus. PLoS ONE 8 (12): e81660 (2013).
      4. Shriki O, Kohn A & Shamir M. Fast coding of orientation in the primary visual cortex. PLoS Computational Biology 8 (6):e1002536 (2012).
      5. Tsviling V, Donchin O, Shamir M & Segev R. Archer fish fast hunting maneuver may be guided by directionally selective retinal ganglion cells. European Journal of Neuroscience 35 :436-444 (2012).
      6. Luz Y & Shamir M . Balancing feed-forward excitation and inhibition via Hebbian inhibitory synaptic plasticity. PLoS Computational Biology 8 (1):e1002334 (2012)
      7. Oran Zohar, Trevor M Shackleton, Israel Nelken, Alan R Palmer and Maoz Shamir . First spike latency code for Interaural Time Delay discrimination in the guinea pig inferior colliculus. The Journal of Neuroscience 31 (25):9192-204. (2011)
      8. Vasserman G., Shamir M ., Simon A. & Segev R. Coding 'What' and 'When' in the Archer Fish Retina. PLoS Computational Biology 6 (11):e1000977 (2010).
      9. Shamir M. , Ghitza O., Epstein S. & Kopell N. Representation of time-varying stimuli by a network exhibiting oscillations on a faster time scale. PLoS Computational Biology 5 (5):e1000370 (2009)
      10. Shamir M . The Temporal Winner-Take-All Readout. PLoS Computational Biology 5 (2): e1000286. (2009)
      11. Shamir M., Sen K. & Colburn H.S. Temporal coding of time varying stimuli, Neural Computation 19 (12): 3239-3261 . (2007)
      12. Wang L., Narayan R., Grana G., Shamir M . & Sen K. Cortical discrimination of complex natural stimuli, can single neurons match behavior? The Journal of Neuroscience 27 (3): 582-589. (2007)
      13. Shamir M. The Scaling of ‘Winner Takes All’ Accuracy with the Population Size. Neural Computation 18 (11): 2719-2729 . (2006)
      14. Shamir M. & Sompolinsky H. Implications of Neuronal Diversity on Population Coding. Neural Computation 18 (8): 1951-1986. (2006)
      15. Shamir M. & Sompolinsky H. Nonlinear population codes. Neural Computation 16 (6): 1105-1136. (2004)
      16. Shamir M. & Sompolinsky H. Correlation Codes in Neuronal Networks. In Thomas D.G., Suzanna B. and Zoubin Gharamani (Eds.) Advances in Neural Information Processing Systems 14 . The MIT Press, available on-line. (2001)
      17. Sompolinsky H, Yoon H, Kang K, & Shamir M. Population Coding in Neuronal Systems with Correlated Noise. Physical Review E , 64 :051904. (2001)
      18. Shamir M . & Sompolinsky H. Thouless-Anderson-Palmer Equations for Neural Networks. Phys Rev E , 61 : 1839-1844. (2000)

    Looking for expertise / project

    • Looking for bright candidate for M.Sc. or Ph.D. Student
    • Positions are open for students with strong theoretical mathematical / physical / engineering background to join research projects studying fundamental scientific questions about the brain.
    • If you are nearing the end of your first degree or during your initial stages of graduate studies, if you are in intrigued and even fascinated by the brain, if you would like to learn how to apply theoretical methods from math, physics, and information theory to study fundamental question in biology – send me an email and hear about these possibilities .
    • דרוש סטודנט למסטר / דוקטורט
    • למחקר תיאורטי בנוירו-פיסיקה העוסק באופן קידוד המידע במח ולמחקר בנושא תאוריה של למידה במערכת העצבים המרכזית דרוש תלמיד מחקר בעל רקע תיאורטי חזק.
    • לתלמידי פיסיקה/מתמטיקה/הנדסה שלום,
    • חלקכם בוודאי מתלבטים כעת לגבי אפשרויות ההמשך העומדות בפניכם עם סיום התואר הראשון בפיסיקה. אחת האפשרויות המרתקות הניצבת בחזית המדע הינה יישום הכלים והשיטות מפיסיקה עיונית לחקר המח.
    • אני חבר סגל בעל מינוי משותף במחלקה לפיסיקה ובמחלקה לפיסיולוגיה אשר עוסק בחקר המח. בקבוצת המחקר בנוירו-פיסיקה אנו מיישמים כלים תאורטיים בעיקר מתחומי מכניקה סטטיסטית, תורת המידע, תהליכים אקראיים, מערכות לא מסודרות ודינמיקה לא ליניארית, לחקר השאלות המדעיות הפתוחת המרכזיות בחזית המדע בלקר המח. בפרט שני הנושאים המכזיים שהמחקר שלי מתמקד בהם בשנים האחרונות הם: מהו הקוד העצבי וכיצד מידע מיוצג ואחר כך גם מעובד במערכת העצבים המרכזת? וכן שאלות בסיסיות בתורה של למידה ופלסטיות ברשתות נוירונים.
    • אם אתם מתעניינים בסוג מחקר בין תחומי מעין זה אנא צרו עימי קשר בדוא"ל: shmaoz@bgu.ac.il
    • מעוז

    Additional links

    icon-web Personal Site

    Update this page    Link to this page