Rekalibrierung der visuellen Wahrnehmung durch post-sakkadische Fehler

• Antragsteller: Professor Dr. Eckart Zimmermann
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492835857

Wie das Gehirn eine akkurate räumliche Wahrnehmung der externen Welt generiert ist eine ungeklärte Frage der Neurowissenschaft. Obwohl interne neuronale Karten eine topographische räumliche Repräsentation bereitstellen, wird ein Prozess benötigt, der die Skalierung dieser Repräsentation mit der externen Welt abgleicht. Nur Fehler, die durch Bewegungen generiert werden, können die Genauigkeit der internen Repräsentation quantifizieren. Aufgrund ihrer ballistischen Natur und ihrer Nähe zur visuellen Wahrnehmung sind Sakkaden perfekt geeignet, um die Genauigkeit der internen Karten zu messen. Das Ziel dieses Antrags is es herauszufinden, ob die räumliche Wahrnehmung akkurat gehalten wird durch aktive Rekalibrierung anhand von post-sakkadischen Fehlern. Unsere Arbeitsgruppe hat kürzlich berichtet, dass visuelle und motorische Lokalisation seriell abhängig sind von der Fehlergröße derjenigen Sakkaden, die im vorherigen trial durchgeführt wurden. Im vorliegenden Antrag werden fünf Experimente beschrieben, die ein active recalibration Modell testen sollen, in welchem angenommen wird, dass jede Sakkade zu einer Rekalibrierung interner Raumkarten führt. Im Gegensatz zu früheren Modellen, die eine geteilte Resource zwischen visuellem und motorischem Raum annahmen, bleiben in active recalibration die visuelle und die motorische Verarbeitung separat und werden rekalibriert durch post-sakkadische Fehler. Dieser vorgeschlagene neuronale Mechanismus deckt sich mit kürzlich veröffentlichen Befunden der Verarbeitung post-sakkadischer Fehler im posterioren Parietalkortex. Die Experimente dieses Antrags sollen testen, ob visuelle Lokalisation durch eine geteilte Resource von visueller oder motorischer Information geleitet wird oder durch active recalibration. Die Experimente sollen den vorgeschlagenen neuronalen Mechanismus überprüfen. Zu diesem Zweck soll herausgefunden werden, anhand welches Signals das Sensomotorische System den post-sakkadischen Fehler registriert. Durch Maskierung sollen sie den Zeitverlauf messen, der die Verfügbarkeit des post-sakkadischen Fehlers für die Rekalibrierung beschreibt. Weiterhin soll die mögliche Existenz mehrerer neuronaler Areale für Rekalibrierung überprüft werden. Analog zur Unabhängigkeit in der neuroyalen Kontrolle reaktiver und willentlicher Sakkaden soll die Rekalibrierung für Stimuli untersucht werden, die durch exogene und endogene Aufmerksamkeit registriert werden. Rekalibrierung räumlicher Koordinaten nach jedem post-sakkadischen Fehler kann zu Verzerrungen führen wenn Fehler durch Beeinträchtigungen wie Muskel-Ermüdung verursacht werden. Daher sollen Experiment überprüfen, ob das sensomotorische System in der Lage ist zu unterscheiden zwischen Fehlern, die durch Lokalisation-Ungenauigkeiten hervorgerufen werden und Fehlern, die durch Schädigungen oder Ermüdungen auftreten. Insgesamt sollen die Experimente einen möglichen Mechanismus untersuchen, der räumliche neuronale Karsten akkurat und angepasst hält.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen