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Projekt
Kortikale Asymmetrie der auditiven Vorhersagekodierung bei Mäusen und Menschen
Antragstellerin
Dr. Gesa Berretz
Fachliche Zuordnung
Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535285885
Es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass es bei Mäusen und Menschen hemisphärische Unterschiede in der Verarbeitung von Vokalisationen gibt: Bei beiden Arten zeigt der linke auditorische Kortex eine stärkere Aktivierung als Reaktion auf Lautäußerungen von Artgenossen als der rechten auditorischen Kortex, was auf eine linkshemisphärische Dominanz für die Verarbeitung hindeutet. Die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen sind jedoch unklar. Die Frage bleibt, ob identische neurobiologische Mechanismen Kommunikationsasymmetrien bei Menschen und Mäusen erzeugen. Die akustische Verarbeitung umfasst die Vorhersage eingehender Signale und den Vergleich dieser Vorhersagen mit dem tatsächlichen akustischen Signal. Die resultierenden Vorhersagefehler beeinflussen den gesamten Verarbeitungsstrom der Sprachverarbeitung von Wörtern bis hin zu Sätzen. Dennoch bleibt unklar, wie diese Vorhersageprozesse mit der Entstehung einer linkshemisphärischen Sprachdominanz zusammenhängen. Im geplanten Projekt werde ich untersuchen, ob Vorhersageprozesse im Mausgehirn eine Lateralisierung zwischen den Hemisphären aufweisen, die der Lateralisierung der Sprache beim Menschen entspricht. Zu diesem Zweck werde ich Experimente an Mäusen und Menschen durchführen, um neuronale Aktivität unter Verwendung modernster experimenteller und analytischer Techniken zu untersuchen. Die Hauptziele des vorgeschlagenen Projekts bestehen darin, die Lateralisierung neuronaler Reaktionen auf vorhersehbare und unvorhersehbare Kommunikationsgeräusche im auditorischen Kortex der Maus mit Kalzium-Widefield Imaging und im menschlichen auditorischen Kortex mithilfe von MEG zu vergleichen und die Aktivitäten quantitativ in Beziehung zu setzen. In dem geplanten Experiment werden Menschen und Mäuse vorhersehbaren und unvorhersehbaren, aber ansonsten identischen Reizen ausgesetzt. Das Drücken eines Hebels oder einer Taste führt in 90 % der Durchgänge zur Präsentation eines bekannten Geräuschs. Bei den verbleibenden 10 % der Durchgänge führt das Drücken des Hebels oder Knopfs zu einem abweichenden Klang. In diesem Fall sind der Zeitpunkt und die Akustik eines Reizes vorhersehbar, da sie sich aus dem Hebeldruck ergeben. Darüber hinaus werden diese beiden Geräusche während des Experiments zu zufälligen Zeitpunkten präsentiert. Dabei ist die Präsentation unvorhersehbar, da sie nicht an einen Hebeldruck gekoppelt ist. Als Reize werde ich konspezifische Lautäußerungen verwenden, um interhemisphärische Unterschiede zu untersuchen. Dieses Paradigma wird es uns ermöglichen, Reaktionen auf erwartete und unerwartete Reizpräsentationen zu vergleichen. Darüber hinaus ist es durch die Gegenüberstellung erwarteter bekannter und erwarteter unbekannter Reizpräsentationen möglich, motorische Auswirkungen neuronaler Reaktionen auszuschließen, da beide Versuchstypen von einer motorischen Reaktion begleitet werden. Schließlich wird es möglich sein, Unterschiede in den hemisphärischen Reaktionen zu untersuchen.
DFG-Verfahren
WBP Stipendium
Internationaler Bezug
Niederlande
