Der Einfluss von Wert auf die unbewusste sensorische Informationsverarbeitung

• Antragsteller: Dr. Marcus Rothkirch, seit 5/2022
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 416529504

Sensorische Information ist oft mehrdeutig und mit verschiedenen Wahrnehmungsinterpretationen kompatibel. Unser Gehirn ist daher ständig mit der wichtigen Aufgabe konfrontiert, zu entscheiden welche von mehreren möglichen perzeptuellen Interpretationen für die bewusste Wahrnehmung ausgewählt werden soll. Frühere Befunde legen nahe, dass dabei der subjektive Wert, der mit sensorischen Reizen assoziiert ist, eine wichtige Rolle beim „Sampling“ sensorischer Informationen spielt. Es gibt Hinweise darauf, dass glutamaterge und dopaminerge Neurotransmission eine wichtige Rolle bei diesem wertabhängigem selektivem Sampling sensorischer Information spielen könnten. Über die computationalen Prinzipien und die neuronale Implementierung solcher wertabhängigen Samplingvorgänge ist jedoch wenig bekannt. Die zentrale Fragestellung des vorliegenden Projekts ist, wie der subjektive Wert von Reizen das Sampling sensorischer Informationen beeinflusst und welche Rolle dabei glutamaterge und dopaminerge Mechanismen spielen. Dazu soll “Continuous flash suppression” (CFS) eingesetzt warden, eine Methode bei der den beiden Augen unterschiedliche Reize präsentiert werden, sodass einer der Reize initial unterdrückt wird und erst verzögert ins Bewusstsein dringt. Das ermöglicht die Untersuchung der unbewussten neuronalen Prozesse, die Entscheidungen bei Wahrnehmungskonflikten vorausgehen. Im vorgeschlagenen Forschungsprojekt wird in drei Teilprojekten mathematische Modellierung mit Verhaltensexperimenten, funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) und pharmakologischer Manipulation kombiniert. In Teilprojekt 1 ist ein behaviorales Experiment geplant, in dem mittels CFS der Einfluss von Belohnungslernen auf perzeptuelle Entscheidungen untersucht wird. Mathematische Modellierung mit einem Bayesianischen Ansatz wird eingesetzt um den Einfluss von belohnungsassoziiertem Wert auf einzelne perzeptuelle Entscheidungen formal zu quantifizieren. In Teilprojekt 2 wird fMRT in Verbindung mit mathematischer Modellierung verwendet um die neuronalen Grundlagen des erwarteten Effekts von Belohnung auf Entscheidungen bei Wahrnehmungskonflikten zu untersuchen. In Teilprojekt 3 wird schließlich der in Teilprojekt 1 etablierte experimentelle und computationale Ansatz mit pharmakologischer Manipulation der glutamatergen Neurotransmission durch den NMDA-Rezeptorantagonisten Ketamin und der dopaminergen Neurotransmission durch den Dopamin-D2-Rezeptorantagonisten Amisuprid kombiniert. Dadurch, dass dieses Projekt in spezifischer Weise die Rolle des subjektiven Werts sensorischer Reize auf die unbewussten Vorgänge bei perzeptuellen Entscheidungen adressiert, ist ein substantieller Beitrag zur Verbesserung des Verständnisses der neuronalen Mechanismen von Entscheidungsvorgängen im menschlichen Gehirn zu erwarten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Philipp Sterzer, Ph.D., bis 4/2022