Neuronale Mechanismen visuellen Assoziationslernens im zerebralen Kortex

• Applicant: Dr. Anja Schlack
• Subject Area: Human Cognitive and Systems Neuroscience
• Term: from 2004 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5416617

William James hypothetisierte, dass Assoziationen auf der Grundlage sich bildender anatomischer Verbindungen der Repräsentationsorte assoziierter Stimuli entstehen. In neueren Studien höherer Areale der visuellen Verarbeitung konnte die neuronale Konsequenz dieser Hypothese nachgewiesen werden: Als Folge visueller Assoziation gleichen sich die neuronalen Antworten auf die gelernten Stimuli an. Es bleibt ungeklärt, ob solche lernbedingte Plastizität auf spezifische 'Gedächtnisareale' limitiert ist. In meinem Projekt möchte ich dieser Frage nachgehen. In früheren Studien habe ich mich u.a. mit Lernprinzipien und kortikalen Bewegungsrepräsentationen beschäftigt. An diese Interessen anknüpfend möchte ich im ersten Schritt am Beispiel des visuellen mediotemporalen Areals (MT), dem Prototyp für Bewegungsrepräsentationen im visuellen Kortex, eine Lernprozess bedingte Veränderung der neuronalen Selektivität untersuchen. Ich werde Affen auf eine visuelle Assoziation zwischen stationären Objekten und Bewegungsrichtungen trainieren. Vor, während und nach dem Lernprozess werde ich nach Selektivitätsänderungen suchen. Solche, durch elektrophysiologische Experimente in einem frühen sensorischen Areal (MT) nachgewiesenen Änderungen zeigten, dass assoziationsbedingte Plastizität nicht auf spezielle Gedächtnisareale beschränkt ist. Zusätzliche fMRT-Untersuchungen am wachen Affen werden weitere in den Lernprozess involvierte Areale aufdecken. In der zweiten Phase des Projektes kann ich mittels simultaner elektrophysiologischer Untersuchungen dieser Hirnareale ihre Interaktion im Lernprozess näher untersuchen.

• DFG Programme: Emmy Noether International Fellowships
• Participating Person: Thomas D. Albright, Ph.D.