Die Verarbeitung unmittelbarer und verzögerter Rückmeldungen – spielt die Art der gelernten Assoziation eine Rolle?

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Christian Bellebaum; Dr. Marta Virginia Ghio, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467460456

Das Lernen aus positiven und negativen Rückmeldungen ermöglicht eine adaptive Anpassung an Umweltgegebenheiten. Aktuelle Studien zeigen, dass die neuronalen Mechanismen der Verarbeitung von Rückmeldungen in Abhängigkeit von der Verzögerung zwischen dem Ereignis, das die Rückmeldung vorhersagt, und der Rückmeldung variieren. Während für unmittelbare Rückmeldungen das Striatum wichtig ist, findet sich bei der Verarbeitung von Rückmeldungen, die um wenige Sekunden verzögert sind, hippocampale Aktivität. Noch ist jedoch nicht geklärt, welche Mechanismen zu den Verarbeitungsunterschieden zwischen unmittelbaren und verzögerten Rückmeldungen führen. In dem geplanten Projekt soll die Hypothese untersucht werden, dass unterschiedliche „Credit Assignment“ Mechanismen für die Unterschiede in der Verarbeitung verantwortlich sind. „Credit Assignment“ bezieht sich auf die Frage, wie die Assoziation zwischen Ereignis und Rückmeldung hergestellt wird, wenn z.B. zeitlich zwischen dem Ereignis und der Rückmeldung weitere Ereignisse stattfinden. Es wurde kürzlich nachgewiesen, dass die zeitliche Nähe von Ereignis und Rückmeldung für das Bilden von Assoziationen genutzt wird. Dieser Mechanismus wird durch Verbindungen zwischen Striatum und Cortex moduliert, die an der Steuerung von Handlungen beteiligt sind. Deswegen wird angenommen, dass die Feedback-related Negativity (FRN), eine Komponente des ereigniskorrelierten Potentials (EKP), die mit Verarbeitung im Striatum und anterioren cingulären Cortex in Verbindung gebracht wird, stärker ausgeprägt ist für Handlungs-Rückmeldungs- als für Stimulus-Rückmeldungs-Assoziationen, aber nur für unmittelbare Rückmeldungen. Für verzögerte Rückmeldungen hingegen wird angenommen, dass es zum Zeitpunkt der Rückmeldung zu einer hippocampus-gesteuerten (Re)Aktivierung der Repräsentation des mit der Rückmeldung assoziierten Ereignisses kommt, wodurch „Credit Assignment“ möglich wird. Ist das Ereignis eine Handlung, so sollte sich rückmeldungsbezogene Aktivität in motorischen Arealen zeigen, ist es ein visueller Stimulus, so sollte sich rückmeldungsbezogene Aktivität in visuellen Arealen zeigen. Es wird daher angenommen, dass die rückmeldungsbezogene N170, eine EKP-Komponente mit Ursprung in extrastriären visuellen Arealen, stärker für Stimulus-Rückmeldungs- als für Handlungs-Rückmeldungs-Assoziationen ausgeprägt ist, aber nur für verzögerte Rückmeldungen. Schließlich soll mit Hilfe funktioneller Bildgebung der Mechanismus der Reaktivierung bei verzögerten Rückmeldungen weiter untermauert werden. Es wird angenommen, dass anhand rückmeldungsbezogener Hirnaktivität mittels maschinellen Lernens („multivoxel pattern analysis“) unterschieden werden kann, mit welcher Stimuluskategorie (Gesichter oder Szenen) die Rückmeldung assoziiert war. Dies soll jedoch nur für verzögerte, nicht für unmittelbare Rückmeldungen gelten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen