Top-down Modulation von Gedächtnisspuren reflektiert durch Gamma-, Theta- und Alphaband-Oszillationen in Human-EEG und MEG

• Antragsteller: Dr. Uwe Friese; Professor Dr. Thomas Gruber
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239738504

In diesem Forschungsvorhaben soll untersucht werden, wie unterschiedliche Hirnregionen während Enkodierung und Abruf von Gedächtnisinhalten miteinander kommunizieren. Die zeitliche Synchronisierung neuronaler Aktivität nimmt eine Schlüsselrolle für die Kommunikation zwischen Neuronenpopulationen ein und ist damit auch ein zentraler Mechanismus für die Integration von räumlich verteilt repräsentierten kognitiven Funktionen. In der ersten Phase des Projektes wurde die Hypothese getestet, dass synchronisierte neuronale Aktivität im Gammabandbereich (Oszillationen über 30 Hz) die Aktivierung von Gedächtnisspuren widerspiegelt. Diese Annahme konnte bestätigt werden. Unsere Ergebnisse weisen zudem darauf hin, dass Gammaband¬synchronisierungen im Kontext von Gedächtnisaufgaben mit niederfrequenten Oszillationen kovariieren, die vermutlich exekutive Prozesse widerspiegeln. Folglich wollen wir in der zweiten Phase des Projektes genauer untersuchen, wie der Zugriff auf Gedächtnisspuren von höheren kognitiven Funktionen moduliert wird. Dabei steht die Analyse von Oszillationen im Theta- und Alphabandbereich im Vordergrund, die als Korrelate von exekutiven Kontroll- und Arbeitsgedächtnisprozessen diskutiert werden. Die geplante Untersuchung des Zusammenspiels von Gamma-, Theta- und Alphabandoszillationen ermöglicht eine umfassende Analyse von mnemonischen Subprozessen in Langzeit- und Arbeitsgedächtnis. Sie kann damit u.a. einen Beitrag zu der Kontroverse liefern, inwieweit beide Gedächtnissysteme als getrennte kortikale Module oder aber als gemeinsames System realisiert sind. Um die dynamischen Interaktionen der zugrunde liegenden Subprozesse abbilden zu können, müssen Kopplungen zwischen Frequenzbändern direkt quantifiziert werden. Zentral für das Vorhaben sind daher die Anwendung und Weiterentwicklung von Methoden zur Analyse von Kopplungen zwischen Frequenzbändern (cross-frequency coupling).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen