Neuronale Grundlagen der bewußt und unbewußt gesteuerten auditorischen Aufmerksamkeit in Alltagssituationen.

• Antragstellerin: Dr. Bojana Mirkovic
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432063183

Wir haben die Fähigkeit uns auf eine Höraufgabe zu konzentrieren während andere Umgebungsgeräusche in den Hintergrund treten. Bewußt gesteuerte Aufmerksamkeit auf relevante akustische Informationen kann durch hervortretende Hintergrundgeräusche (zB. eine Autohupe) unterbrochen werden – ein unbewußt gesteuerter Mechanismus der es uns ermöglicht rechtzeitig auf neue Ereignisse zu reagieren. Abhängig von der Hörumgebung und dem kognitiven Zustand des Hörers können einige hervorstechende Ereignisse unentdeckt bleiben. Dies geschieht häufig in unserem Alltag, da wir dazu neigen, Geräusche zu ignorieren, die für uns irrelevant sind. Das Verstehen der neuronalen Grundlage eines solchen grundlegenden Prozesses der Erkennung von hervorstechenden Hintergrundereignissen ist von großer Bedeutung. Langfristig könnten alternative Warnmethoden entwickelt werden, falls ein relevantes hervortretendes Ereignis vom Hörer nicht erkannt wird.Über die Verarbeitung von hervortretenden Ereignissen in natürlichen Situationen ist nicht viel bekannt. Die meisten Erkenntnisse zur auditorischen Aufmerksamkeit stammen aus kontrollierten Laborexperimenten. Das Projekt verfolgt zwei Ziele: (1) Untersuchung der neuronalen Antworten auf hervorstechende Ereignisse in natürlicher Umgebung und ihren Einfluss auf die Haupt-Höraufgabe und (2) Untersuchung der Möglichkeit einer Klassifizierung von erkannten auffälligen Ereignissen für Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCI).Es werden drei Elektroenzephalographie (EEG)- Studien durchgeführt, in denen Teilnehmer einem Sprachsignal zuhören, während im Hintergrund überraschende Geräusche präsentiert werden. Alle drei Studien mit einem unauffälligen mobilen EEG-Setup durchgeführt. Die Untersuchungen werden zuerst unter kontrollierten Laborbedingung mit natürlichen Reizen durchgeführt, um bisherige Erkenntnisse zu validieren. Im nächsten Schritt werden neuronale Reaktion auf unkontrolliert auftretende natürliche Ereignisse außerhalb des Labors untersucht. Dies wird ermöglicht durch die kürzliche Entwicklung von statistischen Modellen, welche die hervorstechende Eigenschaft eines Ereignisses in der Hörumgebung automatisch ermitteln. Sobald die neuronalen Korrelate der Erkennung von auffälligen Ereignissen bekannt sind, wird in der dritten Studie die Anwendbarkeit in einem auditorischen BCI untersucht, welches eine Rückmeldung über unerkannte Ereignisse liefert.Es werden zwei komplementäre Analyseansätze angewendet – eine ereigniskorrelierte EEG Analyse (novelty-P3) zur Untersuchung neuronaler Reaktionen auf hervortretende Hintergrundereignisse und ein neuartiger Ansatz zur Verfolgung der auditorischen Aufmerksamkeit basierend auf der Hüllkurve eines Sprachsignals, um den Einfluss von überraschenden Ereignissen auf die bewußt gesteuerte Aufmerksamkeit zu untersuchen. Die Anwendung beider Methoden führt wahrscheinlich zu einer robusten Erkennung von überraschenden Ereignissen im EEG und der Entwicklung eines neuen auditorischen BCI.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen