Die funktionale Rolle des kortikalen Bereichs MSTl in der Augenfolgebewegungsregelung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stefan Glasauer, seit 4/2017
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 270641560

Der Bereich MST ist Teil der hinteren Parietalrinde und involviert in die Regelung beider Formen der Augenfolgebewegung, d.h. des Optokinetischen Reflexes (OKR), sowie des Smooth Pursuit (SP). Unsere Vorarbeiten haben gezeigt, dass der dorsale Teilbereich MSTd hierbei vermutlich denjenigen visuomotorischen Verarbeitungsschritt implementiert, in welchem das retinale Bildgeschwindigkeitssignal in Kopf-bezogene Koordinaten transformiert wird. Ein solches Signal wird zur OKR-Regelung benötigt. Mittels des vorliegenden Projekts soll nun der ventrolaterale Teilbereich MSTl und dessen Funktion in der Augenfolgebewegungsregelung untersucht werden. Insbesondere sollen die beiden Hypothesen überprüft werden, dass (1) MSTl eine analoge Koordinatentransformation des Geschwindigkeitssignals für die SP-Regelung implementiert, und (2) dass MSTl die dynamische Amplitudensteuerung des SP implementiert. Desweiteren wird untersucht, ob die neuronalen Daten für eine Beteiligung dieser Region an der OKR-Regelung argumentieren. Schließlich werden die bereits existierenden regelungstechnischen Modelle für OKR und SP an die neuen Ergebnisse angepasst. Das geplante Projekt wird in Kollaboration mit dem Washington National Primate Research Center in Seattle, USA, durchgeführt, wo sämtliche elektrophysiologischen Experimente stattfinden. Zur Analyse der neuronalen Daten verwenden wir einen bereits in einer Vorarbeit entwickelten informationstheoretischen Ansatz. Die experimentellen Ergebnisse werden mit theoretischen Vorhersagen numerischer Modelle verglichen. Insgesamt erwarten wir, dass das Projekt wesentlich zu einem besseren Verständnis der OKR und SP Regelkreise, sowie der Beteiligung der hinteren Parietalrinde an diesen Augenbewegungen, beitragen wird. Dies dient nicht nur der Grundlagenforschung, sondern ist auch von großer klinischer Bedeutung, da beide Formen der Augenfolgebewegung durch verschiedenste neurologische Störungen beeinträchtigt sein können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor Michael J. Mustari, Ph.D.
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Ulrich Büttner
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Lukas Brostek, bis 4/2017