Präfrontale neuronale Korrelate der Variabilität während des kontinuierlichen Lernens

• Antragsteller: Professor Dr. Jonas-Frederic Sauer
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437610067

Verhalten ist variabel, sowohl innerhalb als auch zischen Individuen. Beispielsweise variiert die Reaktionszeit in einzelnen Durchläufen einer Verhaltensaufgabe. Auch hängt die Zeit, die ein Individuum zum Lernen neuer Regeln benötigt, von den vorherigen Erfahrungen ab. Darüber hinaus können einzelne Tiere unterschiedliche Verhaltensstrategien zum Lernen einsetzen. In der ersten Förderperiode der FOR konnten wir stabile Aktivitätsmuster im Präfrontalkortex (PFC) identifizieren, die während der Durchführung einer Entscheidungsaufgabe auftreten. Diese Ergebnisse deuten an, dass der PFC einen stabilen Referenzrahmen der Struktur der Aufgabe erlernt. In diesem Folgeantrag planen wir zu untersuchen, wie solche präfrontalen Aktivitäten der Variabilität auf Verhaltensebene zu Grunde liegen können. Diese Frage werden wir durch den Einsatz der 1-Photonen-Calcium-Bildgebungstechnik beantworten, die die Messung neuronaler Aktivität von sich frei verhaltenden Mäusen ermöglicht. Wir werden den gleichen Neuronen über die Zeit hinweg folgen, um so sowohl die Aktivität einzelner Neurone in Relation zu Verhaltensvariablen wie dem aktuellen Ort als auch Populationsaktivitätsmuster zu erfassen. Dieser Ansatz erlaubt uns, einen stabilen Satz an Neuronen zu beobachten, während das Tier Regeländerungen erlernt. Somit können wir die Dynamik definierter Neuronenpopulationen in Relation zu intra- und inter-individueller Variabilität im Lernen neuer Regeln setzen (z.B. Abhängigkeit von Vorerfahrungen, Varianz zwischen Tieren). Das Projekt wird die Hypothese überprüfen, dass Variation in der Einzelzellaktivität oder der Populationsaktivität zu Variabilität auf Ebene des Verhaltens beiträgt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5159: Aufschlüsselung präfrontaler Netzwerke der kognitiven Flexibilität: Dynamische präfrontale Repräsentation kognitiver Variabilität