Konnektom der nächsten Generation: Schicht- und Frequenzspezifität

• Antragsteller: Professor Klaus Scheffler, Ph.D., seit 6/2024; Professor Dr. Markus Siegel
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455175312

Unser Gehirn ist ein hochkomplexes aber wohl-strukturiertes Netzwerk. So sind die Interaktionen zwischen Hirnregionen spezifisch für kortikale Schichten und die Rekrutierung neuronaler Oszillationen verschiedener Frequenzen. Aktuelle Konnektom-Ansätze ignorieren diese Eigenschaften jedoch noch weitestgehend und beschreiben das Gehirn als ein Netzwerk uniformer Verbindungen zwischen monolithischen Regionen. Das zentrale Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, diese Limitierung zu überwinden. Wir werden neuartige simultane Ultrahochfeld-Magnetresonanztomographie (9.4T MRT) und Elektroenzephalographie (EEG) entwickeln und durchführen, um das schichtspezifische Konnektom des menschlichen Gehirns zu beschreiben und dieses mit frequenzspezifischer Gehirnaktivität in Beziehung zu setzen. Basierend auf diesem Konnektom der nächsten Generation wollen wir grundlegende komputationale Prinzipien kortikokortikalen Interaktionen identifizieren. Insbesondere wollen wir die Hypothese testen, dass Interaktionen zwischen Hirnregionen generische Muster schichtspezifischer Interaktionen und frequenzspezifischer Gehirnaktivität involvieren. Zusammenfassend wird dieses Projekt einen neuartigen methodischen Ansatz in Anschlag bringen, um ein Konnektom des menschlichen Gehirns der nächsten Generation zu etablieren. Dies verspricht grundlegende neue Einblicke in die komputationalen neuronalen Prinzipien, die menschlichem Denken und Verhalten zu Grunde liegen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2041: Computational Connectomics
• Ehemalige Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Gabriele Lohmann, bis 6/2024