Kortikale Mechanimen der zeitlichen Wahrnehmung

• Antragsteller: Dr. Joachim Lange
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466826075

Informationen aus unserer Umwelt nehmen wir durch unsere Sinnesorgane wahr. Das menschliche Wahrnehmungsvermögen ist jedoch limitiert. So ist zum Beispiel das zeitliche Auflösungsvermögen begrenzt, sodass zeitliche Asynchronitäten von Informationen oder zeitliche Differenzen zwischen Reizen nur bis zu einem bestimmten Grenzwert wahrgenommen werden können. Ein Beispiel für das begrenzte zeitliche Auflösungsvermögen des visuellen Systems stellt die Wahrnehmung von Filmen dar. Während ein Film aus einer Sequenz Einzelbilder besteht, die in schneller Abfolge präsentiert werden, ist das zeitliche Auflösungsvermögen des menschlichen visuellen Systems ist jedoch zu gering, sodass die Informationen nicht mehr als Einzelbilder wahrgenommen werden können.Seit vielen Jahrzehnten existiert die Hypothese, dass sogenannte „perzeptuelle Zyklen“ (engl. perceptual cycles) die Grundlage der zeitlichen Wahrnehmung darstellen. Perzeptuelle Zyklen bilden in dieser Theorie Zeitfenster, über die eingehende Informationen integriert werden. Ein perzeptueller Zyklus stellt somit auch die untere Grenze des zeitlichen Auflösungsvermögens dar.In den letzten Jahren hat die Theorie der perzeptuellen Zyklen neue experimentelle Unterstützung bekommen. Diese Studien zeigten, dass die gemessenen perzeptuellen Zyklen mit bestimmten Frequenzen neuronaler Oszillationen korrelieren. Somit könnten neuronale Oszillationen die neuronale Basis der perzeptuellen Zyklen darstellen. Obwohl diese Theorie vielversprechend scheint, sind die Evidenzen hierfür weitestgehend korrelativer Natur, während kausale Evidenzen rar sind.In diesem Projekt möchte ich den kausalen Zusammenhang zwischen neuronalen Oszillationen und zeitlicher Wahrnehmung in Form von perzeptuellen Zyklen untersuchen. Mittels Magnetenzephalographie (MEG) werden die neuronalen Oszillationen von gesunden Probanden gemessen während diese eine zeitliche Diskriminationsaufgabe absolvieren. Es ist bekannt, dass der Neurotransmitter GABA eine entscheidende Rolle für die Generierung neuronaler Oszillationen spielt. In einer pharmakologischen Interventionsstudie sollen nun die durch den GABA erzeugten neuronalen Oszillationen beeinflusst und der Einfluss dieser Modulation auf die zeitliche Wahrnehmung untersucht werden. Durch diese gezielte Modulation neuronaler Oszillationen kann ein mutmaßlich kausaler Zusammenhang untersucht werden und so der bisher gezeigte korrelative Zusammenhang kritisch erweitert werden, Zudem könnte durch die Kombination verschiedener Methoden (pharmakologische Intervention, MEG, Verhaltensaufgabe) in diesem Projekt eine Verbindung zwischen neurochemischer Aktivität, der mesoskopischen neuronalen Aktivität und der Wahrnehmung auf behavioralem Ebene hergestellt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen