Forschungsharmonisierung: Zwicker-Ton und computergestützte Modellierung für ein fortgeschrittenes Verständnis von Tinnitus

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Patrick Krauss; Privatdozent Dr. Achim Schilling
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563909707

Das vorgeschlagene Forschungsprojekt zielt darauf ab, unser Verständnis der Hörwahrnehmung zu verbessern, wobei der Schwerpunkt auf den neuronalen Mechanismen liegt, die der Zwicker-Ton-Wahrnehmung zugrunde liegen, sowie auf deren Kontrast zu normaler Hörverarbeitung und pathologischem Tinnitus. Das Projekt, das sich über 36 Monate erstreckt, integriert fortschrittliche EEG-Datenanalyse, maschinelles Lernen und computergestützte Modellierung, um die auditorische Verarbeitung und Phantomwahrnehmungen im Gehirn zu erforschen. Zu den Hauptzielen gehört es, die neuronalen Grundlagen des Zwicker-Tons zu erforschen und sie mit der normalen Hörverarbeitung und Tinnitus zu vergleichen. Wir planen tiefe neuronale Netze als Modellsysteme für Hirnfunktionen zu verwenden und ihre interne Dynamik mit Neuroimaging-Daten zu vergleichen, eine Methode, die sich in der Forschung zur visuellen Verarbeitung bewährt hat. Die Neuartigkeit des Projekts besteht darin, dass diese Techniken in die Tinnitusforschung übertragen werden. Der Forschungsplan sieht die Aufzeichnung von EEG-Signalen auf auditorische Reize vor, insbesondere von Event Related Potentials (ERP)-Offset-Antworten, die durch notched Noise (Rauschen mit spektraler Lücke) ausgelöst werden, und deren Kontrastierung mit neuronalen Antworten auf Reintöne. Somit werden wir die Nuancen der auditorischen Verarbeitung und der Phantomwahrnehmung besser verstehen. Wir werden in einem weiteren Schritt auch Representational Similarity Analysis (RSA) einsetzen, um empirische EEG-Daten mit Vorhersagen von Computermodellen zu vergleichen. Das Projekt ist in zwei Hauptarbeitsprogramme unterteilt: Datenerfassung und -analyse sowie Computermodellierung und Methodenentwicklung. Zum Projekt gehören die Entwicklung von Stimulusprotokollen, die Rekrutierung von Proband*innen, die Durchführung von EEG-Messungen und die Auswertung von ERPs. Außerdem werden neuronale Netzwerkmodelle der Hörbahn erstellt, EEG-Daten von gesunden Teilnehmer*innen und Tinnitus-Patient*innen analysiert und diese Ergebnisse mit den Modelldaten verglichen. Ziel ist es, das Verständnis der Hörwahrnehmung zu verbessern, was zu innovativen therapeutischen Strategien und neuen diagnostischen Ansätzen für Tinnitus und verwandte Hörstörungen führen könnte. Dieses ehrgeizige Projekt soll eine Brücke zwischen den Computer-Neurowissenschaften und den experimentellen auditorischen Neurowissenschaften schlagen und einen wichtigen Beitrag zur Tinnitusforschung leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen