Objektkodierung im Sehkortex bei geschlossener Wahrnehmungs-Handlungs-Schleife
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel der Arbeiten in diesem Projekt war die Untersuchung der Kodierung visueller Objekte unter natürlichen Sehbedingungen. Wir wollten unter anderem der Frage nachgehen, ob es bei Sakkaden, analog zu den Mechanismen der Stabilisierung der Raumrepräsentation im Parietalcortex, aktive neuronale Mechanismen zur Stabilisierung der Objektrepräsentation gibt. In psychophysischen Untersuchungen konnten wir zeigen, dass die Wahrnehmung postsakkadischer Reize durch präsakkadisch an derselben Raumposition präsentierte Reize beeinflusst wird, und zwar in einer Weise, die auf einen Updating-Mechanismus hindeutet. Durch Mehrfachelektrodenableitungen aus dem visuellen Cortex haben wir die Objektrepräsentation bei Fixation, also passivem Betrachten der Reize (offene Wahrnehmungs-Handlungs-Schleife), und bei Sakkaden auf Zielreize, also dem natürlichen Sehen entsprechend (geschlossene Wahrnehmungs-Handlungs-Schleife), verglichen. Wir konnten Signalanteile in der neuronalen Aktivität von objektmerkmalskodierenden Neuronen im primären visuellen Cortex nachweisen, die spezifisch im Zusammenhang mit Augenbewegungen auftreten. Insbesondere fanden wir Hinweise auf eine Voraktivierung der Neuronen vor einer Augenbewegung, sowie eine Erhöhung der Reizantwort im Vergleich zur Reizpräsentation bei Fixation. Es zeigte sich, dass diese Signale bei reinen Sakkadenaufgaben nicht zur Objektmerkmalskodierung im Sinne einer Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses beitragen. Sie sind merkmalsunspezifisch und treten unabhängig von den objektkodierenden Signalkomponenten der Neuronen auf. Darüber hinaus stellten wir nach Sakkaden gegenüber Reizeinblendung bei Fixation deutlich verringerte Signalkopplungen im Gamma-Bereich fest, einem Frequenzband das häufig mit der Objektkodierung in Zusammenhang gebracht wird. Eine Verbesserung der Kodierungsleistung für Sehobjekte wurde jedoch festgestellt, wenn das von den Neuronen kodierte Objekt Zielreiz in einer Suchaufgabe war.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2008) Perceptual evidence for saccadic updating of color stimuli. Journal of Vision 8(14):9, 1-9
Wittenberg M., Bremmer F., Wachtler T.
