FOR 1847:  Physiologische Grundlagen verteilter Informationsverarbeitung als Grundlage höherer Hirnleistungen nicht humaner Primaten

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2024
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 211740722

Ziel des Verbundes, der sich um eine zweite Förderperiode bemüht, ist es zu verstehen, wie das Gehirn komplexe Leistungen wie Wahrnehmung, Kommunikation oder die sensorische Kontrolle von Bewegungen ermöglicht. Die Antragsteller werden von der Überzeugung geleitet, dass hierfür eine Charakterisierung der der Informationsverarbeitung dienenden Prozesse auf verschiedenen Ebenen, von der der Synapsen und Nervenzellen, über die Informationsverarbeitung in lokalen neuronalen Schaltkreisen bis hinauf zu weitreichenden Interaktionen zwischen weit voneinander entfernten Hirnarealen erforderlich ist. Invasive Untersuchungen der Gehirne nichthumaner Primaten, die als Modelle des menschlichen Gehirns eingesetzt werden, spielen in der Forschung über die neuronalen Grundlagen höherer Hirnleistungen eine zentrale, unverzichtbare Rolle. Grund ist die Ähnlichkeit des kognitiven und behavioralen Repertoires des Menschen und nichthumaner Primaten (NHP) und der ihnen zugrundliegenden Hirnstrukturen. Diese Ähnlichkeit ist die Konsequenz der entwicklungsgeschichtlichen Nähe von Mensch und NHP. Die Mitglieder der Forschergruppe stehen für eine Vielzahl moderner und komplementärer Methoden in der Analyse der Informationsverarbeitung im Gehirn von NHP, vom Einsatz optogenetischer und neuropharmakologischer Manipulationen neuronaler Schaltkreise, über hoch-dimensionale Multielektrodenableitungen bis hin zum Einsatz funktioneller Kernspintomographie, jeweils in Verbindung mit elaborierten Paradigmen der Kontrolle und Beobachtung von Wahrnehmung und Verhalten. Die bewährte Untergliederung in zwei sich ergänzende Arbeitsbereiche aufgrund unterschiedlicher Interessenschwerpunkte soll in der zweiten Förderperiode beibehalten werden. Im Arbeitsbereich A gilt das Augenmerk den Mechanismen der Informationsverarbeitung innerhalb umschriebener Hirnregionen, Arbeitsbereich B stellt die Bedeutung des Signalaustausches zwischen Regionen in den Vordergrund. Das wissenschaftliche Programm der beantragten Forschergruppe wird, wie in der ersten Förderperiode, durch eine Reihe von Aktivitäten bereichert, die von entscheidender Bedeutung sind, um die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses in diesem besonders schwierigen und sensitiven Arbeitsgebiet zu fördern und durch begleitende Untersuchungen zur Lebensqualität der Versuchstiere weitere Verbesserungen der Versuchs- und Haltungsbedingungen zu erzielen. Durch die bewährte Integration eines Ethik-Projektes soll auch in Zukunft die fruchtbare Diskussion über die Grundlagen und Randbedingungen tierexperimenteller Forschung und insbesondere der Nutzung nichthumaner Primaten in der nötigen Breite sichergestellt werden. Wesentliche Veränderungen der Gruppenstruktur sind das Ausscheiden eines als eher randständig gesehenen Teilprojektes (A4) und die Integration zweier neuer Teilprojekte (A6 und B5), die neue Impulse in der Arbeit der Forschergruppe über Mechanismen der Interaktion von Sehen und Verhalten versprechen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Bilateral decision networks for eye and arm movements (Antragsteller Kagan, Igor )
• Brain-wide dynamics during overt goal-oriented exploration of natural scenes (Antragsteller Fries, Pascal )
• Die Kontrolle sakkadischer Augenbewegungen als Modell in der Analyse der zerebellären Mechanismen der Bewegungsoptimierung (Antragsteller Thier, Hans-Peter )
• Die Modulierung der Struktur rezeptiver Felder und anderer sensorischer Eigenschaften im Areal MST des visuellen Cortex von Rhesus-Affen durch Aufmerksamkeit (Antragsteller Treue, Stefan )
• Dopaminerge Modulation kognitiver Signale von Neuronen des Präfrontalkortex (Antragsteller Nieder, Andreas )
• Encoding of complex motion patterns in area MST of macaque visual cortex and its attentional modulation by the frontal lobe (Antragsteller Treue, Stefan )
• Ethical considerations and standards (Antragsteller Wiesing, Urban )
• Ethik: Ein gradualistisch-kohärentischer Ansatz und empirische Erhebungen (Antragsteller Clausen, Jens ;  Wiesing, Urban )
• Graduate Training in Primate Neurobiology (GTPN) (Antragsteller Scherberger, Hansjörg )
• Imaging and manipulating neural circuits involved in visual motion processing underlying perception and visuomotor behaviour (Antragsteller Sato, Ph.D., Takashi )
• Kodierung sensorischer Handlungskonsequenzen im frontoparietalen sensomotorischen Netzwerk (Antragsteller Gail, Alexander )
• Kognitive Tests im Heimkäfig und Überwachung physiologischer Parameter zu Welfare-Zwecken in nicht-humanen Primaten (Antragsteller Gail, Alexander )
• Kontrolle von langsamen Bewegungen des Auges durch den Hirnstamm während Fixationen des Blickes (Antragsteller Hafed, Ph.D., Ziad )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Thier, Hans-Peter )
• Neuronale und behaviorale Interaktion visueller und auditorischer Reize (Antragsteller Bremmer, Frank )
• Verarbeitung von Greif-Intentionen im parietalen, prämotorischen und motorischen Kortex (Antragsteller Scherberger, Hansjörg )
• Verbindungen zwischen aufmerksamkeits- und Entscheidungssignalen im mittleren visuellen Cortex des Makaken (Antragstellerin Nienborg, Hendrikje )

• Sprecher: Professor Dr. Hans-Peter Thier