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Projekt
Integration intra- und intermodaler Netzwerke durch oszillatorische neuronale Synchronisation
Antragsteller
Dr. Joachim Lange
Fachliche Zuordnung
Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
Förderung
Förderung von 2012 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 225467179
Ereignisse in unserer Umgebung sind oft durch mehr als eine Sinneswahrnehmung repräsentiert. Das menschliche Gehirn verarbeitet die wahrgenommenen Signale jedoch zunächst in spezialisierten, räumlich und funktionell getrennten Arealen. Die Interaktion mit unserer Umwelt hängt jedoch essentiell von der Fähigkeit ab, die verarbeiteten Informationen der getrennten Areale zu einer kohärenten, multimodalen Repräsentation der Umwelt zu integrieren. Solch eine effektive Interaktion erfordert, dass sich Neuronen trotz fester anatomischer Strukturen, dynamisch und flexibel zu kohärenten neuronalen Gruppen verbinden. Während die Relevanz der intra- und intersensorischen Integration unbestritten ist, sind die neuronalen Mechanismen, die zu dieser vereinheitlichten Integration führen, jedoch wenig verstanden. Ein mögliches Korrelat der neuronalen Integration stellen Netzwerke dar, die über oszillatorische Synchronisation ihrer Aktivitätsmuster kooperieren. Studien haben gezeigt, dass Neuronen rhythmisch synchron aktiv sind, wenn sie gemeinsam ein Ereignis verarbeiten. Die Neuronen können dabei in unterschiedlichen Frequenzen oszillieren, wobei verschiedenen Frequenzbändern unterschiedliche Rollen zugeschrieben werden. Diese synchrone neuronale oszillatorische Aktivität kann zu einer verstärkten Kommunikation zwischen verschiedenen lokalen Neuronenverbänden führen. Während neuronale oszillatorische Synchronisation innerhalb lokaler Neuronengruppen nachgewiesen wurde, ist ihre funktionelle Bedeutung für die Integration räumlich und funktionell getrennter Gehirnareale weitgehend unbekannt. Das Ziel des Antrags ist es, am Modell des visuellen und somatosensorischen Systems die Rolle der oszillatorischen neuronalen Synchronisation für intra- und intermodale Kommunikation und Interaktion zu untersuchen. Mittels komplementärer Methoden wie Psychophysik, Magnetenzephalographie (MEG) und transkranieller Wechselstromstimulation (tACS) sollen so tiefere Einsichten in die funktionelle Bedeutung neuronaler oszillatorischer Synchronisation für dynamischen Informationsfluss und neuronale Netzwerkplastizität im Millisekundenbereich und dessen Einfluss auf Wahrnehmung und Verhalten untersucht werden.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
