Veränderungen im visuellen Lernen und in der Plastizität über die Lebensspanne

• Antragsteller: Dr. Sebastian Frank, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie ; Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491290285

Das menschliche Gehirn ist hochplastisch, was bedeutet, dass es sich als Reaktion auf Erfahrung oder Training verändern kann. Plastische Reaktionen treten sogar in sensorischen Systemen wie dem visuellen System auf. Beispielsweise kann die wiederholte Exposition oder das Üben eines visuellen Merkmals (zum Beispiel einer visuellen Orientierung) zu visueller Plastizität und lang anhaltenden Veränderungen in der visuellen Wahrnehmung dieses Merkmals führen. Dieses Phänomen wird als visuelles perzeptuelles Lernen (VPL) bezeichnet. Obwohl die bisherige Forschung im Bereich von VPL tiefe Einblicke in Mechanismen des Lernens und der Plastizität geliefert hat, ist nicht gut verstanden, ob und wenn ja, wie sich diese Mechanismen im Laufe des Lebens verändern. Wir wollen daher VPL und visuelle Plastizität in der Kindheit, im jungen und im älteren Erwachsenenalter näher untersuchen, um besser zu verstehen, wie sich Lernen und Gehirnplastizität im Laufe des Lebens verändern und welche Mechanismen zu diesen Veränderungen beitragen. Hierbei liegt unser Augenmerk besonders auf dem Beitrag von Inhibition für Veränderungen von VPL und visueller Plastizität über die Lebensspanne. Inhibition kann lokal entstehen (zum Beispiel innerhalb des visuellen Kortex) oder top-down aus Gehirnregionen höherer Ordnung (zum Beispiel aus dem präfrontalen Kortex) erfolgen. Wir wollen untersuchen, ob Veränderungen in lokaler und top-down-Inhibition im Laufe des Lebens Mechanismen von VPL und visueller Plastizität beeinflussen. Für unsere Forschung werden wir eine Kombination aus Psychophysik und Magnetresonanztomographie des Gehirns verwenden, einschließlich Magnetresonanzspektroskopie, um GABAerge Inhibition im Gehirn zu messen. Wir werden auch die Mechanismen von VPL und visueller Plastizität bei älteren Erwachsenen mit Demenz im Frühstadium (sogenannte „amnestische leichte kognitive Beeinträchtigung“ oder „aMCI“) untersuchen, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Hypothese liegen wird, dass Probandinnen und Probanden mit aMCI infolge einer beeinträchtigten Top-Down-Hemmung eine stärkere lokale Inhibition bei VPL und visueller Plastizität aufweisen. Für unsere Forschung sollen VPL und visuelle Plastizität als Modell dienen. Unsere Ergebnisse werden dabei helfen, Veränderungen in den Mechanismen des Lernens und der Plastizität über die Lebensspanne besser zu verstehen und den Beitrag von Inhibition für diese Veränderungen hervorheben.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen