Neurochemische Kontrolle von Patch-leaving Entscheidungen durch Modulation der Netzwerkdynamik

• Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Jocham
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396403809

Sollte ich viel Zeit, Anstrengung und Geld aufwenden um für einen neuen Job in eine andere Stadt umzuziehen? Oder sollte ich lieber bleiben wo ich bin? Diese Art von Bleiben-Wechseln-Entscheidung, in der Verhaltensökologie als Patch-leaving (einer Subklase von Foraging-Entscheidungen) bezeichnet, stellt ein wichtiges Entscheidungsproblem dar, dem wir im Alltag oft gegenüberstehen. Aufgrund der inhärent sequentiellen Natur des Patch-leaving hat jede Entscheidung Konsequenzen, die über den aktuellen Durchgang hinausreichen - nachdem man in ein neues Habitat gewechselt ist, kann man im nächsten Durchgang nicht einfach wieder zurück zum alten Standort wechseln, ohne erneut Kosten zu bezahlen. Dies unterscheidet Patch-leaving von gewöhnlichen belohnungsbasierten Entscheidungen, die diese strategisch-sequentielle Komponente nicht aufweisen. Die Forschung zum Foraging beim Menschen ist ein gerade aufkeimendes Feld, aber es konnte bereits gezeigt werden, dass diese Art von Entscheidung durch neuronale Strukturen vermittelt wird, die sich (trotz Überlappung) von denen unterscheiden, die einfache belohnungsbasierte Entscheidungen vermitteln. Bisherige Befunde weisen darauf hin, dass dem Patch-leaving ein Netzwerk von Hirnregionen zugrunde liegt, in dem dem anterioren zingulären Kortex (ACC) eine Schlüsselrolle zukommt. Jedoch ist noch nichts bekannt über die zeitliche Dynamik der neuronalen Aktivität, die dem Patch-leaving zugrunde liegt. Die bisherigen Daten lassen darauf schließen, dass die kritische Entscheidungsvariable (EV) für Patch-leaving in kortikalen Oszillationen im ACC im Theta- oder Gamma-Bereich repräsentiert ist. Darüber hinaus deuten einige experimentelle und theoretische Arbeiten darauf hin, dass neuromodulatorischen Systemen eine Schlüsselrolle bei den entscheidenden Verrechnungsschritten zukommt. Dieses Projekt wird einige neue Hypothesen testen. Mittels MEG und simultanem EEG-fMRT soll untersucht werden, wie die Schlüssel-EV für Patch-leaving in kortikaler oszillatorischer Aktivität in ausgewählten kortikalen Arealen, vor allem im ACC, repräsentiert ist. Darüber hinaus wird neurochemische Aktivität entweder mit MR Spektroskopie gemessen oder durch gezielte pharmakologische Intervention beeinflusst. Dies wird aufklären, wie neurochemische Systeme Patch-leaving Entscheidungen steuern, indem sie die zeitliche Dynamik der neuronalen Aktivität kontrollieren. Falls die Manipulation der neurochemischen Aktivität sowohl die oszillatorischen Repräsentationen als auch assoziiertes Verhalten stört, könnten diese Studien auch aufzeigen, inwiefern die oszillatorischen Muster eine kausale Rolle im Patch-leaving spielen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Gareth Barnes; Dr. Laurence Hunt