Inzicht in hoe de hersenen flexibel gedrag in dynamische omgevingen ondersteunen, is een belangrijk onderwerp in de cognitieve neurowetenschap. In het dagelijks leven passen we onze gedachten en handelingen voortdurend aan in reactie op veranderende doelen, onverwachte uitkomsten en nieuwe informatie. Dit vermogen, dat cognitieve flexibiliteit wordt genoemd, is essentieel om te overleven en wordt vaak beïnvloed door psychiatrische en neurologische aandoeningen. Ondanks het belang ervan, zijn de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan cognitieve flexibiliteit nog niet volledig begrepen. Om deze leemte op te vullen, richtte dit proefschrift zich op twee belangrijke componenten van cognitieve flexibiliteit: besluitvorming en leren. Met behulp van neurale populatieanalyse en netwerkmodellering van besluitvormings- en omkeringsleertaken werd in dit werk onderzocht hoe adaptief gedrag werd ondersteund door gedistribueerde berekeningen in subregio's van de PFC en het striatum, met de nadruk op de PFC. In combinatie met een synthese van recente circuitmodellen had dit proefschrift tot doel een mechanistisch inzicht te verschaffen in hoe cognitieve flexibiliteit in de hersenen wordt geïmplementeerd.
Xiaochen Zhao werd op 25 december 1992 geboren in Rushan, China, waar ze in 2011 haar middelbare school afrondde. Daarna verhuisde ze naar Chengdu, China, waar ze biomedische technologie studeerde aan de University of Electronic Science and Technology of China. In 2015 voltooide ze haar bachelorscriptie onder begeleiding van dr. Malte Rasch. Haar bachelorscriptie ging over het onderzoeken van de neurale mechanismen van visueel perceptueel leren door een meerlagig neuraal netwerk te trainen om een contourdetectietaak uit te voeren met versterkend leren. Daarna volgde ze een masteropleiding aan het National Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning aan de Beijing Normal University (Peking, China). In 2018 voltooide ze haar masterscriptie onder begeleiding van Dr. Malte Rasch en Prof. Si Wu. De scriptie onderzocht de ruimtelijk-temporele dynamiek van informatieverspreiding in de primaire visuele cortex (V1) door elektrofysiologische data-analyse te combineren met spiking neurale netwerkmodellen. In datzelfde jaar werd ze promovendus aan het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour aan de Radboud Universiteit (Nijmegen, Nederland), onder begeleiding van prof. Paul Tiesinga en prof. Thilo Womelsdorf, om te werken aan de neurale basis van flexibel gedrag met behulp van een combinatie van tools, waaronder neurale populatieanalyse, reinforcement learning en neurale netwerkmodellen.