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Projekt
Kontrolle von langsamen Bewegungen des Auges durch den Hirnstamm während Fixationen des Blickes
Antragsteller
Professor Ziad Hafed, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
Förderung
Förderung von 2017 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 211740722
Während der Fixation eines Blickzieles treten ständig winzige Augenbewegungen auf, die langsame Verschiebungen der Augenposition (Drifts) und Mikrosakkaden umfassen. Obwohl die Existenz dieser Augenbewegungen seit vielen Jahren bekannt ist, wurden sowohl die Mechanismen ihrer Entstehung als auch ihr Einfluss auf die visuelle Wahrnehmung nur unzureichend untersucht. Während der letzten ca. 15 Jahre hat die Untersuchung von Mikrosakkaden, insbesondere mit Blick auf die ihnen zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen eine Renaissance erlebt. Die Mechanismen, die den Drifts zugrunde liegen, bleiben jedoch ein bislang vernachlässigtes Thema. Das Hauptziel unseres Projektantrages ist die Entschlüsselung der neuralen Mechanismen der Kontrolle der Drifts auf Hirnstammebene. Wir werden die Beiträge der Omnipausen-Neurone (OPN) des Hirnstammes und des superioren Colliculus (SC) zu Kontrolle und Koordination von Drifts und Mikrosakkaden untersuchen. Unsere Hypothese lautet, dass SC und OPN synergetisch in die Kontrolle der Drifts eingreifen, der SC über eine Positionsschätzung und die OPN über einen Einfluss auf ihre Geschwindigkeit. Die weiterreichenden Implikationen unseres Vorhabens sind vielfältig. Erstens werden wir bislang unbekannte neurophysiologische Mechanismen enthüllen, die mit kleinsten Augenbewegungen verbunden sind. Zweitens wird unsere Arbeit - davon ausgehend, dass ein bedeutender Teil systemischer neurowissenschaftlicher Forschung mit wachen, sich definiert verhaltenden Primaten unter Blickfixationsbedingungen durchgeführt wird - klären, wie viele der Verhaltensleistungen und ihrer neuralen Korrelate, die dabei beobachtet werden, eine Funktion unbewussten okulomotorischen Verhaltens sind. Drifts treten ununterbrochen auf und übermitteln unaufhörlich subtile Veränderungen retinaler Bilder. Sollte sich herausstellen, dass diese Augenbewegungen zentral kontrolliert werden und nicht zufällig auftreten, dann könnte ihr Vorkommen die Ergebnisse einer Reihe von Untersuchungen zur visuellen Verarbeitung beeinflussen. Basierend auf den Resultaten unser vorangegangenen Arbeiten zu Mikrosakkaden, nehmen wir an, dass einige klassische Phänomene der systemischen Neurowissenschaften als Ergebnis unseres beantragten Forschungsvorhabens zu Drifts möglicherweise in einem anderen, potenziell faszinierenden Licht erscheinen könnten.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
