Aufmerksamkeitsbezogene Erwartungen und deren Verletzung im menschlichen Gehirn im Verhältnis zu cholinerger Neurotransmission

• Antragstellerin: Professorin Dr. Simone Vossel
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 188326619

Die Wahrnehmung von Reizen im menschlichen Gehirn wird wesentlich durch Aufmerksamkeit und Erwartungen beeinflusst. So führt die Erwartung eines Reizes an einer räumlichen Position zu einer vorbereitenden Aktivierung sensorischer Hirnbereiche durch übergeordnete Regionen im Gehirn. Saliente Reize, die unerwartet außerhalb des Aufmerksamkeitsfokus auftreten, beanspruchen Mechanismen im Gehirn, die die Aufmerksamkeit auf diese Reize reorientieren. Antizipatorische „top-down“-Kontrolle und Reorientierung der Aufmerksamkeit werden durch unterschiedliche fronto-parietale Netzwerke und spezifische neurochemische Systeme im Gehirn vermittelt. Durch die Verwendung neuer Hinweisreizparadigmen in Kombination mit fMRT, MEG und pharmakologischen Modulationen möchte ich untersuchen, wie die Vorhersagbarkeit von Reizen dynamisch verarbeitet wird und wie dies die Aktivität der Aufmerksamkeitsnetzwerke und das Verhalten beeinflusst. Verhaltensparameter und Hirnaktivität sollen mit informationstheoretischen Maßen modelliert werden, die eine formale Quantifizierung von Vorhersagbarkeit und „Überraschung“ in einzelnen experimentellen Durchgängen im Rahmen der Bayes‘schen Wahrscheinlichkeitstheorie erlauben. Ich möchte testen, wie der probabilistische Kontext unterschiedliche sensorische Modalitäten beeinflusst und in diesen integriert wird. Da das cholinerge Neurotransmittersystem die Balance zwischen erwartungsgesteuerter und reizgetriebener Verarbeitung moduliert, möchte ich zudem den Effekt des Cholinesteraseinhibitors Physostigmin auf die Verarbeitung des probabilistischen Kontextes untersuchen. Hierbei strebe ich an, die Wirkung von Physostigmin auf räumliche Aufmerksamkeit in der visuellen Modalität sowie für multisensorische räumliche Interaktionen zu untersuchen. Die vorgeschlagenen Studien sollen zum Verständnis der neuronalen und neurochemischen Grundlagen uni- und multisensorischer Aufmerksamkeitssteuerung durch probabilistische Erwartungen im menschlichen Gehirn beitragen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Jon Driver (†)