Beiträge von Kortex und Basalganglien zum Erlernen sequentiellen Verhaltens: Untersuchung mittels Neurostimulation, Modellierung, Magneto- und Elektroenzephalographie.

• Antragsteller: Professor Dr. Gabriel Curio, seit 9/2015
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 172576217

Sequentielles Verhalten ist bei Menschen und Tieren weit verbreitet und weist unterschiedliche Komplexitätsgrade auf, wie zum Beispiel Laufen, Körperpflege oder komplexe Funktionen wie Sprache und Musikperformanz. Ein gemeinsamer Aspekt dieser Verhaltensweisen ist ihre Organisation durch eine bestimmten zeitliche Reihenfolge, in der die jeweiligen Einzelbewegungen aufeinander folgen. Diese Organisation wird von Grenzpunkten markiert, die die interne Konsistenz der Sequenz bestimmen und in einem Lernprozess schließlich zur Festlegung automatischer Verhaltensweisen führen. Bisherige Beobachtungen aus der tierischen und menschlichen Bildgebung sowie neurophysiologische Untersuchungen betrafen hauptsächlich die Codierung von serieller Ordnung und Sequenzgrenzen durch lokale Veränderungen der neuronalen Aktivität entlang des nigrostriatalen Pfades und in präfrontalen und motorischen kortikalen Regionen. Bislang gibt es jedoch keine Daten bezüglich der Dynamik koordinierter neuronaler Aktivität dieser Hirnregionen.Dementsprechend werden wir bei Menschen die Dynamik derjenigen neuronalen Prozesse in kortiko-Basalganglien Netzwerken untersuchen, die an der Überwachung und dem Lernen sowohl von Sequenzgrenzen als auch serieller Ordnung beteiligt sind. Zu diesem Zweck wollen wir kortikale Aktivität durch die Aufnahme eines Magnetoenzephalogramms in gesunden Probanden untersuchen. Darüber hinaus wollen wir Elektroenzephalogramm und lokale Feldpotentiale aus den menschlichen Basalganglien (Globus pallidus internus) gleichzeitig aufnehmen, wobei letzteres bei Patienten mit Dystonie nach tiefer Hirnstimulation (THS) verfügbar ist. Dabei ist unser Ansatz zum Verständnis des Erlernens serieller Ordnung, die neuronalen Korrelate der Verarbeitung von Reihenfolge-Fehlern zu untersuchen.Die Ergebnisse werden wesentlich dazu beitragen, unser Verständnis derjenigen neuronalen Mechanismen zu erweitern, die sequentiellem Verhalten zugrunde liegen, sowie deren Verschlechterung bei Patienten mit einer Dysfunktion der kortiko-Basalganglien-thalamokortikalen Netzwerke, wie z.B. bei Parkinson und Chorea Huntington. Darüber hinaus werden diese Untersuchungen zum Verständnis von Performanzüberwachung im Allgemeinen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Maria Herrojo Ruiz, bis 8/2015