Interactions between hippocampus, prefrontal cortex and visual association cortex during short-term memory maintenance
Final Report Abstract
Insgesamt wurden im Rahmen des Projektes sieben Studien durchgeführt. Das Projekt begann mit einer Verhaltenspilotierung (Studie 1), in der im Wesentlichen gezeigt werden konnte, das ein komplexes Arbeitsgedächtnisparadigma, das es erforderte, sowohl perzeptuelle als auch semantische Informationen zu einer Reihe von Inhalten im Arbeitsgedächtnis aufrechtzuerhalten, erfolgreich von Probanden durchgeführt werden konnte. Im Anschluss wurde die Dekodierbarkeit der betreffenden Stimuli untersucht. Abweichend vom Antrag wurde dabei insbesondere die Dekodierbarkeit stimuluss-spezifischer Repräsentationen mittels EEG untersucht, da verschiedene repräsentationale Formate (perzeptuelle versus semantische Repräsentationen) nicht nur räumlich, sondern insbesondere auch zeitlich voneinander getrennt sind und neuere (nach Antragstellung erschienene) Studien sehr relevante und erfolgversprechende Vorbefunde über diese „repräsentationale Kaskade“ liefern konnten. Tatsächlich konnte in Studie 2 grundsätzlich gezeigt werden, dass die verwendeten Stimuli dekodierbar sind. Beide Studien können als Vorexperimente eingestuft werden. Weitere Studien sowohl mittels EEG als auch fMRT (Studie 3) untersuchten spezifisch den Einfluss semantischer repräsentationaler Formate und zeigten, dass perzeptuell einfache Stimuli (Strichzeichnungen) aufgrund ihres semantischen Gehalts dekodiert werden konnten. Diese Studien werden aktuell fertiggestellt. Studie 4 untersuchte speziell die Aufrechterhaltung mehrerer Inhalte im Arbeitsgedächtnis. Interessanter Weise fanden wir, dass es lediglich möglich war, ein einzelnes Item zu dekodieren, wenn andere Inhalte unterdrückt werden konnten, aber nicht eine Sequenz mehrerer Inhalte. Dieser Effekt der Inhibition von Inhalten auf ihre Dekodierbarkeit wurde in Studie 5 genauer untersucht und ergab sehr interessante Ergebnisse. Studie 6 untersuchte die Dekodierbarkeit und die zeitliche Dynamik verschiedener repräsentationaler Formate mittels intrakraniellem EEG und ergab weitreichende Resultate. Schließlich wurde ein intrakranieller EEG-Datensatz mit dem eingangs beschriebenen Paradigma erhoben. Zusammengefasst wurden mit allen im Antrag vorgesehenen Methoden (EEG, fMRT, und intrakranielles EEG) Studien zu den neuronalen Mechanismen der Aufrechterhaltung im Arbeitsgedächtnis durchgeführt. Der Fokus wurde etwas spezifischer als ursprünglich geplant auf die Dekodierbarkeit inhaltsspezifischer Repräsentationen gelegt, ein aktuell sehr relevantes Forschungsgebiet. Dabei konnten mehrere sehr relevante Ergebnisse gefunden werden, die in Kürze veröffentlicht werden sollen.
Publications
- (2017). Tracking representational similarity and oscillatory correlates of selective rehearsal and active inhibition in a directed forgetting paradigm. Konferenz “Psychologie und Gehirn”, Trier, 2017. Posterpreis der Tagung
Fellner MC, Waldhauser G, Axmacher N
- Tracking representational similarity and oscillatory correlates of selective rehearsal and active forgetting in EEG. Konferenz “Psychologie und Gehirn”, Giessen, 2018
Fellner MC, Waldhauser G, Axmacher N
- (2019). The impact of semantic processing on memory encoding, brain oscillations and representational similarity in EEG. Annual Meeting of the Cognitive Neuroscience Society, San Francisco, USA
Fellner MC, Bauer M, Axmacher N
- (2019). Using Pareidolia to Study the Impact of Semantic Processing on Brain Oscillations, Memory Encoding, and Representational Similarity in EEG. Proceeding, „Computational Cognitive Neuroscience“, Berlin 2019
Fellner MC, Bauer M, Axmacher N
(See online at https://doi.org/10.32470/CCN.2019.1097-0)
