Cortico-hippocampal mechanisms of short-term memory

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Siegel
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255020682

Kurzzeitgedächtnis ist eine Schlüsselkomponente intelligenten Verhaltens. Die Fähigkeit Informationen über einen kurzen Zeitraum zu erinnern, ermöglicht es uns, Informationen über die Zeit zu integrieren und nicht nur reflexhaft auf Sinnesreize zu reagieren. Das Kurzzeitgedächtnis bildet den Kontext für unser Denken und Handeln. Es wird davon ausgegangen, dass Kurzzeitgedächtnis im Gehirn von Primaten auf persistierender - d.h. über eine Reizdarbietung anhaltender - neuronaler Aktivität im präfrontalen Cortex beruht. Werden Informationen im Kurzzeitgedächtnis gehalten, so zeigt die neuronale Aktivität im präfrontalen Cortex synchronisierte Oszillationsmuster. Diese Oszillationen könnten rekurrente neuronale Signale während der Aufrechterhaltung persistierender Aktivität widerspiegeln. Jedoch sind die neuronalen Mechanismen, die persistierender präfrontaler Aktivität zu Grunde liegen, bislang weitgehend unbekannt. Das zentrale Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die Hypothese zu testen, dass Interaktionen zwischen dem Cortex und Hippocampus eine entscheidende Rolle für diese neuronalen Mechanismen spielen. Hierzu werden wir simultane Mikroelektrodenableitungen und pharmakologische Inaktivierungen im präfrontalen Cortex und Hippocampus von Rhesusaffen durchführen, während diese eine Kurzzeitgedächtnisaufgabe bearbeiten. Wir werden testen, ob erstens Kurzzeitgedächtnisinhalte im Hippocampus kodiert werden, ob zweitens Hippocampus und präfrontaler Cortex während des Kurzzeitgedächtnis oszillatorisch interagieren und ob drittens persistierende Aktivität im präfrontal Cortex abhängig von solchen cortico-hippocampalen Interaktionen ist. Zusammenfassend verspricht dieses Forschungsprojekt grundlegende neue Erkenntnisse über die neuronalen Mechanismen des Kurzzeitgedächtnis.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen