Die Rolle neuronaler Oszillationen für die crossmodale Wahrnehmung

• Antragstellerin: Dr. Anna-Katharina Matke-Bauer
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426797465

In jedem Moment erhalten wir umfangreiche Informationen aus unserer Umwelt, die wir mit unseren Sinnen wahrnehmen. Oft ergänzen sich die Informationen verschiedener Sinnesmodalitäten, sodass ein Geräusch, das wir hören, auch beeinflussen kann, was wir sehen. Wir können zum Beispiel die Herkunft eines Geräusches lokalisieren, um dann unseren Blick auf die Geräuschquelle zu richten. Derartige Einflüsse auditorischer Informationen auf die visuelle Wahrnehmung werden als crossmodale Einflüsse bezeichnet.Elektrophysiologische Studien zeigen, dass die Synchronisation von neuronalen Oszillationen crossmodale Einflüsse zwischen primär auditorischen und visuellen Gehirnregionen ermöglicht. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass Top-Down Mechanismen, wie zum Beispiel zeitliche Erwartungen, die neuronale Konnektivität zwischen verschiedenen primär sensorischen und übergeordneten Gehirnregionen in crossmodalen Kontexten modulieren. Allerdings ist bislang eine zentrale Frage, nämlich wie genau das auditorische System zur visuellen Informationsverarbeitung beiträgt, weitestgehend ungeklärt. Während meines Forschungsaufenthalts in der Arbeitsgruppe von Prof. Anna Christina Nobre an der Universität Oxford werde ich diese Frage beantworten. Ziel ist es die neuronalen Mechanismen zu identifizieren, die dem crossmodalen Informationsfluss zwischen dem auditorischen Kortex und der visuellen Wahrnehmung zu Grunde liegen. In zwei experimentellen Humanstudien werde ich konkret drei sich ergänzende Forschungsfragen beantworten: 1) Wie modulieren neuronale Oszillationen im auditorischen Kortex die neuronale Aktivität im visuellen Kortex und wie beeinflussen sie die visuelle Wahrnehmung? 2) Wie beeinflussen Top-Down Mechanismen, insbesondere zeitliche Erwartungen, die visuelle Informationsverarbeitung? 3) Wie interagieren primär sensorische, multisensorische und übergeordneten Gehirnregionen in crossmodalen Kontexten?Diese Fragen werden mittels eines neuen Paradigmas bearbeitet, in denen rhythmisch audio-visuelle Reize verwendet werden. In beiden Studien werden neuronale Aktivitäten mittels Magnetoenzephalographie (MEG) gemessen und in Verbindung mit modernsten Quellenanalysetechniken analysiert. Die Ergebnisse des vorliegenden Projektes werden unser Verständnis davon erweitern, wie neuronale und kognitive Mechanismen zur crossmodalen Informationsverarbeitung zwischen dem auditorischen und visuellen Kortex beitragen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeberin: Professorin Dr. Anna Christina Nobre