Reduktion des Stress-induziertes Wechsels zum gewohnheitsbasierten Lernen durch hippocampale Neuromodulation

• Antragsteller: Professor Dr. Lars Schwabe
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508413974

Stress hat einen maßgeblichen Einfluss auf unsere psychische Gesundheit. Dieser Einfluss ist zumindest teilweise auf Stress-induzierte kognitive Veränderungen zurückzuführen. Stresseinflüsse auf Lern- und Gedächtnisprozesse sind besonders gut bekannt, wobei Stress auch einen Einfluss darauf haben kann, wie wir lernen. Insbesondere kann Stress zu einem Wechsel vom Hippocampus-basierten ‘kognitiven’ zum Striatum-basierten ‘habituellen’ Lernen führen. Es wird angenommen, dass dieser Wechsel eine bedeutende Rolle bei Störungsbildern wie der posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) spielen könnte. Primäres Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Untersuchung, ob der Stress-induzierte Wechsel zum ‘habituellen’ Lernen durch auf den Hippocampus gerichtetes, EEG- oder fMRT-basiertes Neurofeedback (NF) abgeschwächt werden kann. Wir erwarten, dass NF-Training das ‚kognitive‘ System stärkt und folglich den Stress-induzierten Wechsel zum ‘habituellen” Lernen abschwächt. Zu diesem Zweck sollen in Hamburg und Tel Aviv zwei Experimente durchgeführt werden, in denen bildgebende Verfahren mit komplexen computationalen Modellen verbunden werden. Im ersten Experiment durchlaufen gesunde Versuchspersonen eine Stress- oder Kontrollbedingung bevor sie mittels MRT-NF trainiert werden, ihren Hippocampus hochzuregulieren. Anschließend bearbeiten sie eine Lernaufgabe, welche die präferentielle Nutzung des hippocampalen vs. dorsal striatalen Gedächtnissystems zeigt. In einem zweiten Experiment soll mittels simultaner EEG/fMRT Messung eine EEG-Signatur der mit MRT gemessenen hippocampalen Aktivität entwickelt werden. Die Eignung dieser Signatur zur Modulation des genutzten Gedächtnissystems während des Klassifikationslernens soll dann in einem ergänzenden (Pilot-) Experiment untersucht werden. Von dem geplanten Projekt sind wichtige theoretische und klinische Implikationen zu erwarten. So kann das Projekt Rückschlüsse über die kausale Bedeutung des Hippocampus für die Stress-induzierte Modulation multipler Gedächtnissysteme erbringen und darüber hinaus auf einen neuen Ansatz hindeuten, der sich möglicherweise als Intervention bei Stress-assoziierten psychischen Störungen eignet. Ferner kann das Projekt bedeutende Implikationen für pädagogische oder arbeitsbezogene Kontexte haben, in denen Stress allgegenwärtig ist. Das Projekt wird gemeinsam von Forschenden aus Hamburg und Tel Aviv durchgeführt, welche spezifische Expertisen mitbringen, die für den Erfolg des Projektes entscheidend sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländ. Mitantragstellerin: Professorin Dr. Talma Hendler