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Projekt
Neuronale und behaviorale Interaktion visueller und auditorischer Reize
Antragsteller
Professor Dr. Frank Bremmer
Fachliche Zuordnung
Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
Förderung
Förderung von 2013 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 211740722
In der ersten Förderperiode haben wir die Kodierung von Zeitinformation während Fixation und Augenbewegungen (Sakkaden und Glatte Augenfolgebewegungen, engl.: Smooth Pursuit) in den visuellen corticalen Arealen V1 und V4 des Rhesusaffen untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Antwortraten in beiden Arealen kurze Zeitintervalle (< 100ms, definiert als visueller Doppelpuls) nicht nur während Fixation, sondern auch während Smooth Pursuit mit hoher Genauigkeit enkodieren. Sehen ist die dominante sensorische Modalität bei Primaten. Die Interaktion mit der Umwelt ist jedoch nicht auf das Sehen beschränkt, sondern vielmehr multisensorisch. In der zweiten Förderperiode werden wir deshalb die bisherigen Untersuchungen zur Multisensorik hin erweitern. Dazu werden wir neuronal und behavioral die Interaktion kurzzeitig präsentierter visueller und auditorischer Reize untersuchen. Vorhergehende Studien haben den Einfluss auditorischer Reize auf die Verarbeitung im primären visuellen Cortex, V1, nachweisen können. In eigenen Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass viele Neurone des ventralen intraparietalen Areals (Area VIP) des Makaken räumlich kongruente visuelle und auditorische Rezeptive Felder besitzen. Wie visuelle und auditorische Reize auf neuronaler Ebene interagieren, ist bislang jedoch nur unzureichend verstanden. In den ersten beiden Arbeitspaketen werden wir die neuronale Interaktion kurzzeitig präsentierter visueller und auditorischer Reize in den Arealen V1 und VIP des Makaken untersuchen. Ein Vergleich der Antworteigenschaften beider Areale soll zeigen, ob und ggf. wie sich entlang der visuellen kortikalen Hierarchie die Antworten auf bi-modale Reize verändern. Verhaltensuntersuchungen bei Menschen konnten zeigen, dass ein einzelner kurzer Lichtreiz als zwei Lichtreize wahrgenommen wird, wenn zeitnah zwei auditorische Blips dargeboten werden. Die neuronale Basis dieser Wahrnehmungsillusion ist bislang unverstanden. Im dritten Arbeitspaket werden wir deshalb Versuchstiere darauf trainieren, die Zahl wahrgenommener Lichtreize anzugeben, deren Präsentation von der Darbietung verhaltensirrelevanter auditorischer Reize begleitet wird. Sollten die Versuchstiere, wie von uns erwartet, die Wahrnehmungsillusion in ihrem Verhalten zeigen, wollen wir auf Versuchsdurchgangsebene die abgeleitete neuronale Aktivität in den Arealen V1 und VIP mit dem Verhalten korrelieren. Wir erwarten für den Fall der Wahrnehmungsillusion eine Veränderung der bi-modalen Interaktion auf neuronaler Ebene. Zusammengefasst erwarten wir von unseren Untersuchungen ein verbessertes Verständnis der neuronalen und behavioralen Interaktion visueller und auditorischer Reize bei Primaten.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
