Orbitofrontalkortex-Netzwerke verantwortlich für Entscheidungssicherheit

• Antragsteller: Dr. Torben Ott
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 393135613

Wie sicher ist man sich einer Entscheidung, die man gerade getroffen hat? Diese Frage kann man direkt beantworten und dabei angeben, mit welcher Zuversicht die Entscheidung korrekt getroffen wurde. In diesem Antrag beabsichtige ich die neuronalen Grundlagen der Entscheidungssicherheit zu untersuchen. Dabei werden Verhaltensexperimente mit Ratten durch neue optogenetische Methoden ergänzt, die das Messen und Manipiulieren der Aktivität identifizierter Zelltypen im Gehirn ermöglichen. In Verhaltensexperimenten lernen Ratten sich für die Identität eines auditorischen Stimulus zu entscheiden, indem sie einen von zwei Eingängen wählen, in dem sie anschließend auf eine verzögerte Belohnung warten. Die Zeit, die eine Ratte gewillt ist auf ihre Belohnung zu warten, spiegelt ihre Entscheidungssicherheit wider. Frühere Arbeiten mit Ratten haben den Orbitofrontalkortex (OFC) als die Region im Frontalkortex identifiziert, die für das Berichten der Entscheidungssicherheit notwendig ist. Es bleibt jedoch offen, wie verschiedene Zelltypen im OFC zusammenspielen, um die neuronale Basis für das Berichten der Entscheidungssicherheit zu bilden. Mein Ziel ist es, den Aufbau und die Funktion dieses neuronalen Netzwerks in drei Schritten zu bestimmen. Zuerst werde ich die Projektions-Zelltypen im OFC zu ermitteln, indem ich die Projektionen vom OFC zu subkortikalen Arealen mittels viraler Indikatoren kartieren. Anschließend werde ich die elektrische Aktivität einzelner Neurone von identifizierten Zelltypen im OFC messen, wodurch die Information bestimmt wird, die diese Zelltypen beim Berichten der Entscheidungssicherheit tragen. Dabei werden Neurone durch optogenetische Methoden identifiziert, indem lichtsensitive Kanäle in definierten Zelltypen während der elektrophysiologischen Messung optisch aktiviert werden. Schließlich werde ich mit Hilfe der gleichen optogentischen Methoden die Aktivität von Zelltypen im OFC mittels optischer Stimulation oder Inhibition manipulieren, um deren kausalen Beitrag auf die Entscheidungssicherheit der Ratten zu untersuchen. Das beantragte Projekt soll das Zusammenspiel neuronaler Zelltypen aufdecken, das der Entscheidungssicherheit in Ratten zugrunde liegt. Dies soll dazu beitragen, das Rätsel der Diversität neuronaler Antworten im Frontalkortex zu lösen, indem diese auf verschiedene Zelltypen zurückgeführt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Adam Kepecs, Ph.D.