TRR 31:
Das aktive Gehör
Fachliche Zuordnung
Biologie
Medizin
Förderung
Förderung von 2005 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14945932
Ziel des Sonderforschungsbereichs/Transregio der Universitäten Oldenburg und Magdeburg und des Leibniz-Instituts für Neurobiologie in Magdeburg ist das Verständnis der Mechanismen der auditorischen Szenenanalyse mit der dabei erfolgenden Hörobjektbildung und Reizselektion und damit das Verstehen der auditorischen Wahrnehmung unter realistischen, komplexen Reizsituationen. Die isolierte Wahrnehmung der Signale einer Schallquelle, das heißt von Hörobjekten, in einem Gemisch vieler Signale (oft als Cocktail-Party-Effekt bezeichnet) ist eine selbstverständliche Leistung unseres Gehörs. Die dieser Leistung zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch noch weitgehend unverstanden.
Objektbildung im Hörsystem wird charakterisiert durch ein Wechselspiel zwischen der vom akustischen Eingangssignal getriebenen Merkmalsanalyse ( bottom-up -Prozesse) und der von Objekt-Hypothesen generierten Merkmalsselektion ( top-down -Prozesse), die aus einer aktiven Suche im auditorischen Merkmalsraum resultiert. Der Forschungsansatz betrachtet das gesamte Hörsystem, wobei das Zusammenspiel der Hörverarbeitung auf einzelnen Stufen und in parallelen Bahnen bei der Analyse komplexer Reizsituationen im Zentrum steht. Die Mechanismen der Hörobjektbildung in der auditorischen Szenenanalyse werden durch eine Kombination psychoakustischer und neurophysiologischer Experimente an Menschen und bei Tieren untersucht. Hierbei soll nach Korrelaten zwischen der neuronalen Repräsentation von Objekten im Nervensystem und der psychoakustischen Verarbeitungsleistung des Hörsystems gesucht werden. Durch Modelle, welche die Verarbeitung im Hörsystem abbilden, soll die Plausibilität der für die Leistungen des Hörsystems in der Szenenanalyse vorgeschlagenen Mechanismen überprüft werden.
Die experimentellen Befunde und die Modelle werden darüber hinaus eingesetzt, um Vorschläge für eine robuste, für verschiedene akustische Umweltbedingungen optimierte Signalverarbeitung in technischen Hörhilfen zu machen und Verfahren zur Bewertung der Signalverarbeitung in komplexen akustischen Reizszenarien zu entwickeln. So erlaubt zum Beispiel die Kenntnis der Mechanismen der auditorischen Szenenanalyse zu verstehen, wie die Leistungsdefizite von Patienten mit geschädigtem Gehör und mit Cochlea-Implantaten in akustisch komplexen Kommunikationssituationen zustande kommen, und liefert damit den Schlüssel zu einer möglichen Verbesserung der Funktion des Gehörs bei diesen Menschen.
DFG-Verfahren
Transregios
Abgeschlossene Projekte
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A01 - Auditorische räumliche Szenenanalyse im Säugermodell
(Teilprojektleiter
Klump, Georg M.
)
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A02 - Funktionelle Organisation der periodotopen Karte im auditorischen Cortex sowie deren Bedeutung für dei Objekterkennung
(Teilprojektleiter
Schulze, Holger
)
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A03 - Interaktion von bottom-up- und top-down-Prozessen bei der corticalen Verarbeitung frequenzmodulierter Signale
(Teilprojektleiter
Ohl, Frank W.
)
-
A04 - Prädiktive Mechanismen bei aktiver Stream Segregation und verwandten Aufgaben
(Teilprojektleiter
Brechmann, André
;
Brosch, Ph.D., Michael
;
Scheich, Henning
)
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A05 - Physiologie der Objektbildung im Vorderhirn von Vögeln
(Teilprojektleiter
Klump, Georg M.
)
-
A06 - Vorverarbeitung und Erkennung der zeitlichen Struktur akustischer Signale im Hörsystem
(Teilprojektleiter
Heil, Peter
)
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A07 - Räumlich-zeitliches Imaging der auditorischen Selektion und audio-visuellen Integration beim Sprachverstehen
(Teilprojektleiter
Münte, Thomas F.
)
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A08 - Neuronale Basis audiovisueller Integration
(Teilprojektleiter
Heinze, Hans-Jochen
;
Noesselt, Tömme
)
-
A09 - Neuronale Mechanismen der top-down Modulation auditorischer Hirnaktivität beim Menschen
(Teilprojektleiter
Herrmann, Christoph
;
Zaehle, Ph.D., Tino
)
-
A10 - Auditorisches Gedächtnis und Mustererkennung im Vogelgehör
(Teilprojektleiterin
Langemann, Ulrike
)
-
A12 - Dopaminerge Modulation lernabhängiger Plastizität im auditorischen Kortex.
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Brechmann, André
;
Thiel, Christiane M.
)
-
A13 - Funktionelle Anatomie interhemisphärischer und thalamischer Interaktionen des auditorischen Cortex
(Teilprojektleiter
Budinger, Ph.D., Eike
)
-
A14 - Evolution der Schallortung bei Wirbeltieren: Der Einfluss von Kopfgröße, Schallfrequenz und neuronaler Phasenkopplung
(Teilprojektleiterin
Köppl, Christine
)
-
A15 - Inter-modale Aufmerksamkeit und zeitliche Anpassung im auditorischen Kortex
(Teilprojektleiter
Debener, Stefan
)
-
A16 - Ableitung deskriptiver statistischer Modelle der neuronalen Kodierung audiovisueller Sprache im menschlichen Kortex
(Teilprojektleiter
Rieger, Jochem
)
-
A17 - Die Rolle cholinerger Modulation in Lernen und Active Sensing
(Teilprojektleiter
Heinze, Hans-Jochen
;
Kluge, Christian
)
-
A18 - Foreground-background organization of complex auditory scenes
(Teilprojektleiterin
Bendixen, Alexandra
)
-
B01 - Modellierung der Signalverarbeitung bei der auditorischen Szenenanalyse von Normal- und Schwerhörigen
(Teilprojektleiter
Brand, Thomas
;
Ewert, Stephan
;
Kollmeier, Birger
)
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B02 - Modelle zur Lokalisation von Schallquellen und Quellentrennung basierend auf der Statistik binauraler und monauraler Signalmerkmale
(Teilprojektleiter
Hohmann, Volker
)
-
B03 - Psychoakustische Modellierung der auditorischen Objektwahrnehmung beim Menschen
(Teilprojektleiter
Verhey, Jesko L.
)
-
B04 - Subjektive Dimensionen audiovisueller Objektbildung
(Teilprojektleiter
Colonius, Hans
)
-
B05 - Komplexe auditorische Merkmale für die robuste automatische Spracherkennung und zur Modellierung der Sprachperzeption beim Menschen
(Teilprojektleiter
Kollmeier, Birger
;
Meyer, Bernd T.
)
-
B06 - Modellbasierte blinde Quellentrennung zur auditorischen Szenenanalyse
(Teilprojektleiter
Anemüller, Jörn
;
Ewert, Stephan
)
-
B07 - Binaurale Cocktail-Party Verarbeitung: die Bedeutung von peripherer Demaskierung im Vergleich zu zentraler Organisation der Wahrnehmung
(Teilprojektleiter
van de Par, Steven
)
-
C01 - Skalierbare Kompressionen von Audio- und Sprachsignalen basierend auf auditorischen Gütemaßen
(Teilprojektleiter
Kollmeier, Birger
;
Mertins, Alfred
)
-
C02 - Komplexe auditorische Merkmale für die robuste automatische Spracherkennung und zur Modellierung der Sprachperzepti-on beim Menschen
(Teilprojektleiter
Kollmeier, Birger
;
Mertins, Alfred
)
-
MGK - Integriertes Graduiertenkolleg
(Teilprojektleiter
Kollmeier, Birger
)
-
T01 - Sprachaudiometrie, automatische Spracherkennung, Sprachverständlichkeit
(Teilprojektleiter
Kollmeier, Birger
;
Meyer, Bernd T.
)
-
Z - Zentrales Verwaltungsprojekt
(Teilprojektleiter
Klump, Georg M.
)