Gehirndynamik und -funktion erklärt durch Netzwerkinteraktionen höherer Ordnung

• Antragsteller: Professor Dr. Claus Christian Hilgetag
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 568983145

In dem Projekt zielen wir darauf ab, Netzwerkinteraktionen zu verstehen, die einer intakten und defizitären Hirnfunktion zugrunde liegen, indem wir zwei Ansätze zur Identifizierung von Interaktionen höherer Ordnung im Gehirn verfolgen und integrieren. Konkret werden wir den spieltheoretischen Ansatz der Multi-Perturbation Shapley-Value-Analyse (MSA) sowie informationstheoretische Ansätze nutzen, um Netzwerkinteraktionen höherer Ordnung aus den Aktivitätsmustern und den kausalen Interaktionen von Hirnregionen zu bestimmen. Unser Ziel ist es, diese Ansätze sowohl systematisch auf synthetische Daten als auch auf geeignete klinische Datensätze anzuwenden, die Läsionsdaten sowie Daten zur Aktivität von Hirnregionen enthalten, so dass die Ergebnisse für die Bestimmung von Interaktionen höherer Ordnung aus den beiden Ansätzen direkt verglichen werden können. Die Arbeit wird in enger Zusammenarbeit zwischen den beiden Teams durchgeführt, welche die Ansätze für spieltheoretisch basierte und informationstheoretisch basierte höhere Netzwerkinteraktionen anwenden und weiterentwickeln. Mit dem Projekt zielen wir darauf ab, ein besseres Verständnis für die funktional relevanten Interaktionen in komplexen Hirnnetzwerken im klinischen Kontext zu gewinnen und diese Erkenntnisse auf die Interpretation von Defiziten bei Gehirnläsionen anzuwenden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien
• Partnerorganisation: Fonds Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen ; Research Foundation Flanders (FWO)
• Kooperationspartner: Professor Daniele Marinazzo, Ph.D.