Detailseite
Projekt
Ein kortikokollikuläres Netzwerk für Hören und aktive Rauschunterdrückung bei Fledermäusen
Antragsteller
Dr. Julio Hechavarria; Professor Dr. Jochen Triesch
Fachliche Zuordnung
Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520223571
Akustisches Rauschen ist eine wesentliche Quelle von Störungen für Tiere, die Schallwellen für die Navigation (Echoortung) oder zur sozialen Kommunikation nutzen. Rauschen kann sensorische Antworten auf relevante Stimuli maskieren und dadurch die Fähigkeit zur Interaktion mit der Umwelt beeinträchtigen. Tiere benutzen eine Reihe von Verhaltensweisen, um die Effekte von Rauschen zu vermeiden wie z.B. die Anpassung der Lautstärke, der Frequenz und des Timings von Vokalisierungen. Solche Verhaltensweisen sind typische Beispiele für aktive Wahrnehmung, bei der Tiere sensorische Repräsentationen des Rauschens nutzen, um die physikalischen Eigenschaften ihrer Vokalisierungen anzupassen. Das Ziel dieses Projekts ist es, die Rolle des kortikalen-subkortikalen Netzwerks bestehend aus frontalem Kortex, auditorischem Kortex und Colliculus Inferior für die Unterdrückung von Rauschen zu untersuchen. Fledermäuse sind ein gut etabliertes Tiermodell für die Erforschung des Hörens und des Vokalisierens. Sie bieten somit einen guten Rahmen für die Untersuchung neuronaler Schaltkreise für Rauschunterdrückung. Unsere Hypothese ist, dass Rauschunterdrückung auf einem Wechselspiel von aufsteigenden und absteigenden neuralen Verarbeitungspfaden beruht, die kortikale und subkortikale Strukturen verbinden und direkte und indirekte Wahrnehmungsschleifen formen. Wir schlagen ein Tandem-Projekt vor, in dem ein Experimentator (Hechavarria, GU Frankfurt am Main) und ein Theoretiker (Triesch, FIAS, Frankfurt am Main) zusammenarbeiten, um von dem Netzwerk aus frontalem Kortex, auditorischem Kortex und Colliculus Inferior abzuleiten, es zu modellieren und es zu manipulieren. In unseren Experimenten werden Fledermäuse Echoortung in ruhigen Umgebungen und bei lautem Rauschen durchführen, während sie in einem Pendel schwingen. Wir werden i) die Aktivität in kortikalen und subkortikalen Regionen gleichzeitig ableiten, während die Fledermäuse sich verhalten, ii) neurale Aktivität manipulieren indem wir Hirnregionen, insbesondere den frontalen Kortex, deaktivieren und iii) Computermodelle mit vorwärts- und rückwärtsgerichteten Verbindungen entwickeln, um zu verstehen, wie Schleifen zwischen Kortex und Mittelhirn zu aktiver effizienter Kodierung von Information in rauschbehafteten Umgebungen beitragen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
