Action-suppression in the basal ganglia: mediated by a neural implementation of the Race-model?

• Antragsteller: Professor Dr. Robert Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 192182730

Ziel dieses Forschunsvorhabens ist das neuronale Netzwerk der Basalganglien während Entscheidungsprozesse zu verstehen. Insbesondere untersuche ich den neuronalen Algorithmus der dem Unterdrücken von unerwünschten Handlungen zugrundeliegt. In experimentellen Studien wird das Unterdrücken von Handlungen in einfachen Versuchen untersucht, in denen das Tier eine bestimmte Handlung abbrechen oder unterdrücken muss, wenn ein bestimmter sensorischer Stimulus gegeben wird. Die Unterdrückung von Handlungen wurde erfolgreich mit dem sogenannten Race-Modell beschrieben. Das Forschungsziel dieses Antrages ist das Testen der Hypothese, dass eine neuronale Implementation des Race-Modells in den Basalganglien der Unterdrückung von Handlungen zugrundeliegt. Um diese Hypothese zu testen werde ich ein neues mathematisches Modell der Basalganglien erstellen welches das Race-Modell auf neuronaler Ebene implementiert. Dadurch können grundlegende Eigenschaften von Entscheidungsprozessen identifiziert werden, z.B. bezüglich der Integration von Handlungsfördernden und -unterdrückenden Signalen. Außerdem untersuche ich Extinktionslernen (d.h. lernen bestimmte Handlungen nicht mehr durchzuführen wenn sie nicht mehr belohnt werden) in dem neuen Modell der Basalganglien. Meine Hypothese ist dass der sogenannte indirekte Regelkreis der Basalganglien konditioniertes Verhalten unterdrücken kann. Ich möchte diese Projekte in dem Labor von Dr. Berke (University of Michigan) durchführen, weil ich dort Zugang zu vorhandenen und neuen experimentellen Daten habe, die für die Konstruktion des Modells entscheidend sind. Desweiteren habe ich die Gelegenheit durch Analyse der experimentellen Daten, in enger Zusammenarbeit mit dem Labor, neue Vorhersagen des Modells zu testen. Die Ergebnisse tragen zum grundsätzlichen Verständnis von Entscheidungsprozessen im Gehirn und deren Beeinträchtigung in pathologische Situationen (z.B. bei Spielsucht, dem Tourette-Syndrom, oder der Parkinsonschen Krankheit) bei.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Joshua D. Berke, Ph.D.