Neuronale Signaturen der intersensorischen Aufmerksamkeit: Eine Untersuchung neuronaler Synchronizität und funktioneller Netzwerkeigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel Senkowski
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261401459

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen einen Freund unter den Läufern eines Marathons zu finden. Sie können die Rufe der Zuschauer ignorieren, sich aber gleichzeitig auf den Anblick der Läufer konzentrieren. Intersensorische Aufmerksamkeit beschreibt die Fähigkeit, sich auf einen Reiz in einer bestimmten sensorischen Modalität zu konzentrieren und dabei Informationen anderer Modalitäten auszublenden. Bisher haben sich Studien zu den Auswirkungen intersensorischer Aufmerksamkeit auf die Verarbeitung dargebotener Reize beschränkt. Allerdings kann die Top-Down Ausrichtung intersensorischer Aufmerksamkeit den Zustand des Gehirns vor der Stimuluspräsentation beeinflussen. Funktionelle Bildgebungsstudien legen nahe, dass intersensorische Aufmerksamkeit parallele und gezielte Verstärkungen und Reduktionen neuronaler Aktivität in verschiedenen Hirnregionen hervorrufen kann. Auch haben elektrophysiologische Studien gezeigt, dass neuronale Synchronizität, die sich in oszillatorischer Aktivität widerspiegelt, dabei ein wichtiger Mechanismus sein könnte. Bisher wurde aber die Rolle von oszillatorischer Aktivität bei intersensorischer Aufmerksamkeit nur wenig erforscht. Darüber hinaus wurde in keiner Studie die funktionelle Bedeutung bestimmter Hirnareale, wie beispielsweise primärsensorischer Areale, für intersensorische Aufmerksamkeit untersucht.Wir werden diese Fragen in drei Experimenten mittels Elektroenzephalographie (EEG) und transkranieller Magnetstimulation (TMS) untersuchen. Alle Experimente basieren auf Hinweisreiz-Zielreiz Paradigmen, in denen ein auditorischer Hinweisreiz die Versuchsteilnehmer auf die zu beachtende (visuelle oder taktile) Modalität hinweist, bevor ein visuell-taktiler Zielreiz präsentiert wird. Wir werden neueste Quellanalysemethoden anwenden, um die Auswirkungen von variablen (Experiment 1) oder festgelegten (Experiment 2) Interstimulusintervallen auf neuronale Oszillationenzu untersuchen. Dabei ist zu beachten, dass es nur in Experiment 2 sinnvoll ist, eine genaue zeitliche Orientierung der Aufmerksamkeit vorzunehmen. Die Experimente 1 und 2 werden neue Erkenntnisse darüber erbringen, in welchem Maße intersensorische Aufmerksamkeit und zeitliche Orientierung mit der verstärkten Verarbeitung der beachteten Modalität und der verringerten Verarbeitung der ausgeblendeten Modalität in Zusammenhang stehen. In Experiment 3 werden wir TMS Impulse dazu einsetzen, kortikale Verarbeitung im Hinweisreiz-Zielreiz-Intervall in bestimmten Hirnarealen zu unterbrechen (z.B. primärsensorische Areale). Dabei werden wir die Paradigmen der Experimente 1 und 2 verwenden, was uns erlaubt, Rückschlüsse über die funktionelle Bedeutsamkeit dieser Regionen für intersensorische Aufmerksamkeit zu ziehen. Zusammengefasst wird das hier vorgeschlagene Projekt unser Verständnis der neurophysiologischen Mechanismen und Grundlagen intersensorischer Aufmerksamkeit, sowie ihres Verhältnisses zu zeitlicher Orientierung erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Julian Maximilian Felix Keil