Die Bildung neuronaler Objektrepräsentationen bei Säuglingen

• Antragsteller: Professor Dr. Moritz Köster
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428456948

Säuglinge müssen grundlegende Repräsentationen ihrer Umwelt bilden um sich erfolgreich in ihrer Umgebung zurecht zu finden. Ein Fokus der Forschung liegt auf der Bildung neuer Objektrepräsentationen, die in Blickzeitstudien (Paradigmen zum Habituationslernen und zur Neuheitspräferenz) und der ereigniskorrelierten Aktivität im Säuglings-Elektroenzephalogramm (EEG) erforscht wurde. Es ist jedoch noch wenig über die neuronalen Oszillationen der Bildung neuer Objektrepräsentationen im Säuglingsalter bekannt. Neuronale Oszillationen spielen eine Schlüsselrolle bei der Integration verteilter Informationen und Lernprozessen bei Erwachsenen. Insbesondere wurde der 3-8 Hz Theta-Rhythmus als funktioneller Mechanismus der Bildung neuer Objektrepräsentationen identifiziert. Unser primäres Ziel ist die Erforschung der neuronalen Oszillationen, die der Bildung neuer Objektrepräsentationen im Säuglingsalter zu Grunde liegen. In Arbeitspaket 1 (AP 1) adaptieren wir klassische Paradigmen, in denen Säuglingen neue oder vertraute (wiederholt präsentierte) Objekte gezeigt werden. Bei Säuglingen im Alter von 6 und 12 Monaten werden wir die neuronale, oszillatorische Aktivität während der Präsentation von neuen im Vergleich zu vertrauten Objekten untersuchen. Wir erwarten, dass der Theta-Rhythmus Lernprozesse anzeigt und daher bei neuen Objekten höher ist als bei vertrauten Objekten. In Arbeitspaket 2 (AP 2) werden wir, in einer ersten Studie, die neuronalen Prozesse der Habituation von Säuglingen an neue visuelle Stimuli (Comic-Monster) untersuchen. Wir gehen davon aus, dass eine höhere Theta-Aktivität mit einer effizienten Enkodierung verbunden ist. Daher sollte die Stärke des Theta-Rhythmus während der ersten Durchgänge der Habituation die Habituationsgeschwindigkeit vorhersagen. In einer zweiten Studie werden wir die neuronalen Oszillationen bei der Bildung neuer Objektrepräsentationen experimentell manipulieren. Vor der Habituationsphase werden wir die neuronalen oszillatorischen Prozesse stimulieren, die mit der Habituation bei Säuglingen assoziiert sind (Studie 1, AP 2), voraussichtlich den Theta-Rhythmus, um so die Enkodierung von Objektinformationen zu fördern. Dies sollte zu einer effizienteren und schnelleren Habituation in der darauffolgenden Habituationsphase führen, im Vergleich zur Stimulation in einer Kontrollfrequenz (Alpha-Rhythmus). Entscheidend ist, dass durch die experimentelle Manipulation des Enkodierungsprozesses mittels rhythmisch visueller Hirnstimulation die kausale Relevanz des neuronalen Theta-Rhythmus für die Bildung von Objektrepräsentationen getestet werden kann. Wir kombinieren EEG-Messungen im frühen Säuglingsalter mit innovativen Methoden aus der neurowissenschaftlichen Forschung mit Erwachsenen, um die oszillatorischen Dynamiken in der frühen Gehirnentwicklung zu erforschen. Dies ermöglicht ein vertieftes Verständnis darüber, wie Säuglinge grundlegende Repräsentationen bilden und welche neuronale Lernprozesse dem zu Grunde liegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Stefanie Höhl, Ph.D.