Beeinflussen spontane neuronale Oszillationen die Genauigkeit, Wahrnehmungstendenz oder Entscheidungstendenz der visuellen Wahrnehmung?

• Antragsteller: Professor Dr. Niko Busch
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397060357

Neuronale Oszillationen sind in elektrophysiologischen Ableitung allgegenwärtig. Hierzu gehören auch Oszillationen im sogenannten Alpha-Band (ca. 10 Hz), dem dominanten Rhythmus im menschlichen EEG. Dieser Rhythmus hängt eng zusammen mit neuronaler Erregbarkeit. Viele Studien haben weiterhin gezeigt, dass die Power spontaner Alpha Oszillationen zum Zeitpunkt einer Stimuluspräsentation mit dem korrekten Erkennen des Stimulus' korreliert. Die übliche Interpretation dieses Befundes besagt, dass Alpha Oszillationen und damit neuronale Erregbarkeit die Genauigkeit visueller Wahrnehmung beeinflussen, das heißt wie gut der Beobachter Signal von Rauschen unterscheiden kann. Neueste Studien legen jedoch nahe, dass Alpha Oszillationen vielmehr die Antworttendenz (Bias) perzeptueller Entscheidungen beeinflussen. Diese Neuinterpretation hätte weitreichende Konsequenzen für unser Verständnis spontaner Hirnaktivität, weshalb weitere empirische Belege notwendig sind. Weiterhin kann ein Bias, der in einem Signalentdeckungsparadigma auftritt, auf ganz verschiedene Ursache zurückgehen: ein perzeptueller Bias, der die subjektive Erscheinung von Signal und Rauschen verändert, oder ein Entscheidungs-Bias, der die strategische Präferenz für eine Antwortoption verändert. Vorherige Studien waren nicht in der Lage, zwischen diesen Alternativen zu unterscheiden. Dieses Projekt soll daher den Zusammenhang zwischen spontanen Hirnoszillationen und visueller Wahrnehmung untersuchen. Die vorgeschlagenen Experimente sind darauf ausgerichtet zu überprüfen, ob die Stärke von Oszillationen kurz vor Stimuluspräsentation einen Einfluss primär auf die objektive Genauigkeit der Wahrnehmung, die subjektive Erscheinung der Stimuli (perzeptueller Bias) oder strategische Entscheidungsprozesse (Entscheidungs-Bias) hat. Dazu sollen Oszillationen im menschlichen EEG mit Single-Trial Zeit-Frequenz Analysen untersucht werden. Der Einfluss dieser Oszillationen auf Wahrnehmung und Verhalten soll mithilfe einer Kombination aus Psychophysik, Signalentdeckungstheorie und computationaler Modellierung untersucht werden. Angesichts der Tatsache, dass spontane Fluktuation in der Stärke neuronaler Oszillationen eng mit neuronaler Erregbarkeit und mit Fluktuationen von Aufmerksamkeit und Leistungsfähigkeit verbunden sind, werden die Ergebnisse dieses Projektes deutliche Implikationen haben für unser Verständnis der permanent ablaufenden neuronalen Kontrolle von Erregung, Wachheit und der Aufrechterhaltung perzeptueller und kognitiver Leistung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen