Mechanismen von Devianzverarbeitung: Testung von neurocomputationalen Modellen von Prädiktion und Adaptation unter verschiedenen Aufgabenbedingungen im menschlichen Gehirn

• Antragstellerin: Dr. Insa Schlossmacher
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468787028

Veränderungen in eingehenden sensorischen Informationen wahrzunehmen kann als Grundlage perzeptueller Verarbeitung betrachtet werden. Wie das Gehirn aber solche Veränderungen, auch Devianz genannt, verarbeitet, ist umstritten. In jüngster Zeit wurde das Konzept der prädiktiven Verarbeitung als überzeugende Erklärung für die Abweichungsverarbeitung in Oddball-Designs vorgeschlagen. Für die Wahrnehmung von Reizen impliziert dies, dass sensorische Information mit einem internen Modell verglichen wird und dass abweichende Reize einen Vorhersagefehler hervorrufen. Allerdings können alternative Erklärungsmodelle wie Adaptation der Gehirnaktivierung an erwartete Reize ebenso Devianzeffekte erklären. Wie unterschiedliche Mechanismen auf verschiedenen Ebenen der Gehirnverarbeitung variieren, z. B. von frühen zu späten Verarbeitungszeitpunkten oder von sensorischen Arealen zu Assoziationsarealen, ist weitgehend unbekannt. Darüber hinaus wurde noch nicht systematisch untersucht, ob und wie Kontextbedingungen wie Bewusstsein und Aufgabenrelevanz den Mechanismus während der Devianzverarbeitung beeinflussen. Des Weiteren bleibt unklar, wie die Ergebnisse über sensorische Modalitäten hinweg verallgemeinert werden können. Dieser Forschungsantrag addressiert die genannten offenen Fragen durch eine Reihe kombinierter EEG-fMRT-Experimente, die das Bewusstsein und die Aufgabenrelevanz von auditorischen und visuellen Roving-Oddball-Reizen variieren. Mithilfe von Computermodellen von single-trial Antworten sollen die neurocomputationalen Mechanismen der Devianzverarbeitung aufgedeckt werden, um das räumlich-zeitliche Aktivierungsmuster des Gehirns in Abhängigkeit von den Aufgabenbedingungen und der sensorischen Modalität zu erklären. Das Projekt soll daher systematisch aufzeigen, wie, wo und wann sich die neurocomputationalen Mechanismen der Devianzverarbeitung unterscheiden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Maximilian Bruchmann; Professor Dr. Thomas Straube