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Projekt
Variabilität in Repräsentationen und Dynamik von PFC-Neuronen bei Strategiewechseln
Antragsteller
Dr. Torfi Sigurdsson
Fachliche Zuordnung
Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
Förderung
Förderung seit 2026
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437610067
Variabilität ist ein grundlegendes Merkmal sowohl des Verhaltens als auch der neuronalen Aktivität. In einer sich ständig verändernden Umwelt kann eine solche Variabilität von Vorteil sein, da sie es Organismen ermöglicht, die neuronale Verarbeitung und das Verhalten schnell an neue Verhaltensanforderungen und Umweltbedingungen anzupassen - ein Zeichen kognitiver Flexibilität. Ziel des Projekts ist es, zu untersuchen, wie sich Verhaltensvariabilität in dynamischen neuronalen Repräsentationen im präfrontalen Kortex (PFC) der Maus manifestiert und wie Variabilität der PFC-Aktivität kognitive Flexibilität fördert. Verhaltensvariabilität äußert sich häufig durch den Einsatz unterschiedlicher Verhaltensstrategien. Ein gut etabliertes Beispiel dafür ist die räumliche Navigation, die entweder durch "egozentrische" oder "allozentrische" Strategien erfolgen kann, wobei sich die erstgenannten auf körperzentrierte Referenzsysteme und die letztgenannten auf umweltbezogene Referenzsysteme stützen. In der ersten Förderperiode haben wir untersucht, wie das räumliche Arbeitsgedächtnis, eine Form flexibler räumlicher Navigation, durch die PFC-Aktivität unterstützt wird. Aufbauend auf dieser Arbeit werden wir in den Arbeitspaketen 1 und 2 der zweiten Förderperiode untersuchen, inwieweit Tiere auf egozentrische oder allozentrische Strategien beim räumlichen Arbeitsgedächtnis zurückgreifen, die intra- und interindividuelle Variabilität in der Strategienutzung analysieren und prüfen, ob sich diese Strategien in unterschiedlichen räumlichen Repräsentationen (allozentrisch vs. egozentrisch) in PFC-Neuronen widerspiegeln. Zudem untersuchen wir, wie Eingänge aus anderen Hirnregionen diese räumlichen Repräsentationen beeinflussen. Während sich Arbeitspakete 1 und 2 auf stabile Aktivitätsmuster konzentrieren, die mit spezifischen Verhaltensstrategien assoziiert sind, richten sich die Arbeitspakete 3 und 4 auf die neuronale Dynamik, die schnellen Strategiewechseln zugrunde liegt. Hierzu verwenden wir eine etablierte Aufgabe zur Untersuchung kognitiver Flexibilität - die Attentional-Set-Shifting-Aufgabe - die es erfordert, dass die Tiere bei einem Wechsel der Handlungsregel ihre Aufmerksamkeit auf eine andere Stimulusdimension richten. Wir vermuten, dass ein Wechsel der Handlungsregel eine erhöhte neuronale Variabilität im PFC auslöst, was die Auswahl neuer Verhaltensoptionen fördert und letztlich die Anwendung neuer Strategien ermöglicht. Wir werden untersuchen, ob das Ausmaß neuronaler Variabilität mit interindividuellen Unterschieden in der kognitiven Flexibilität korreliert und ob sich diese Variabilität in PFC-Neuronen mit bestimmten Projektionszielen zeigt. Insgesamt wird das Projekt aufzeigen, wie Variabilität in Verhaltensstrategien und neuronalen Aktivitätsmustern des PFC adaptive Verhaltensanpassungen unterstützt, die kognitive Flexibilität kennzeichnen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
