Funktion und Relevanz oszillatorischer prästimulus Aktivität für die Gedächtnisbildung

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Rose
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 247471653

In den letzten Jahren zeigen mehrere Befunde die Relevanz von spezifischer Hirnaktivität vor der eigentlichen Reizpräsentation für die Qualität der nachfolgenden Verarbeitung in vielen Bereichen kognitiver Funktionen.Wie in einer eigenen Pilotstudie zeigen auch andere Studien einen Einfluss verschiedener neuronaler prästimulus Aktivitäten auch auf die Gedächtnisbildung. Zusammenfassend zeigen Oszillationen in verschiedenen Frequenzen einen Zusammenhang mit der Qualität der Gedächtnisbildung für einen nachfolgend präsentierten Reiz. Es bleibt aber unklar, welche psychologischen Faktoren durch diese Aktivitäten repräsentiert werden und wie stark die Relevanz der verschiedenen Oszillationen für die Gedächtnisbildung tatsächlich ist. In zugrundeliegenden Modellen wird postuliert, dass mehrere Faktoren diese prästimulus Aktivität beeinflussen, aber zumindest ein Prozess dabei spezifisch für die Art der anschließenden Informationsverarbeitung ist und als relevanter Bestandteil z.B. für den Gedächtnisprozess angesehen werden sollte. Die bislang verwendeten experimentellen Paradigmen verwendeten zumeist einen Warnreiz, der die Präsentation des eigentlichen Reizes ankündigt und dadurch eine bewusste Vorbereitung auf eine Verarbeitung ermöglicht. Daher ist prästimulus Aktivität auch eine durch den Warnreiz evozierte Aktivität und inhaltlich eher eine Mischung verschiedener Prozesse wie Aufmerksamkeit, Motivation und spezifischer Enkodierungsstrategien.Ziel des beantragten Projekts ist es, die Prozesse inhaltlich zu identifizieren und die verschiedenen neuronalen Effekte zu differenzieren. Die Zuordnung von neuronalen Effekten in verschiedenen Frequenzbändern zu psychologisch stärker definierten Informationsverarbeitungsprozessen soll über Anwesenheit und Manipulation der Informationshaltigkeit von Warnreizen erreicht werden. Hierbei wird über die Instruktion die Information des Warnreizes manipuliert, um gezielt bestimmte Prozesse wie Aufmerksamkeit oder die Aktivierung von Enkodierungsstrategien zu beeinflussen und dabei die neuronalen Korrelate mit Hilfe von EEG-Messungen erfasst. Wesentlich ist auch ein Vergleich zu Situationen, bei denen kein Warnreiz verwendet wird, um die prästimulus Aktivität ohne Einfluss durch evozierte Aktivität ermitteln zu können.Wie spezifisch die neuronale Vorbereitung im prästimulus Bereich für das verwendete Material ist, wird über die Analyse von Gemeinsamkeiten und Unterschieden bei akustischer und visueller Gedächtnisbildung ermittelt.Die funktionale Relevanz der Prozesse soll belegt werden durch adaptive Reizdarbietung in genau definierten Zuständen neuronaler Aktivität und Modulation der Aktivität durch Neurofeedback- Verfahren mit Hilfe eines bereits etablierten Brain-Computer Interfaces. Die neuronalen Quellen der relevanten Oszillationen sollen abschließend über eine kombinierte EEG-fMRT-Messung exakter bestimmt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen