Reprozessierung stimulusspezifischer neuronaler Aktivität während des Schlafes: Rekonstruktion durch simultanes EEG/fMRT und durch intrakranielles EEG

• Applicant: Professor Dr. Nikolai Axmacher
• Subject Area: Human Cognitive and Systems Neuroscience
• Term: from 2009 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 112168653

Schlaf spielt eine zentrale Rolle bei der Konsolidierung von Gedächtnisinhalten. Tierexperimentell wurde gezeigt, dass während des Schlafes neuronale Muster, die der Repräsentation von zuvor erlernten Stimuli entsprechen, erneut abgespielt (reprozessiert) werden. Dieser Prozess wird mit Konsolidierung und Informationstransfer aus dem Hippokampus in den Neocortex in Zusammenhang gebracht. Bildgebende Studien bei Menschen haben indirekte Hinweise dafür gegeben, dass Aktivierungen während einer prozeduralen oder deklarativen Lernaufgabe während des darauffolgenden Schlafes wiederauftreten, allerdings konnte beim Menschen eine schlafabhängige Reprozessierung stimulusspezifischer Aktivitätsmuster bisher nicht nachgewiesen werden. Die beantragte Studie soll sowohl mit Epilepsiepatienten, denen im Rahmen einer präoperativen Abklärung intrakranielle EEG-Elektroden implantiert wurden, als auch mit gesunden Probanden im simultanen fMRT/Oberflächen-EEG durchgeführt werden. Dabei wird untersucht, ob nach Durchführung eines prozeduralen und eines deklarativen Gedächtnisparadigma stimulusspezifische Aktivitätsmuster in der Nacht nach Stimuluspräsentation statistisch häufiger auftreten als in einer Kontrollnacht (Reprozessierung). Zudem wird getestet, ob stimulusspezifische Reprozessierung während des Schlafes mit erfolgreichem Abruf eines Stimulus (deklarative Aufgabe) bzw. verringerten Reaktionsgeschwindigkeiten (prozedurale Aufgabe) nach dem Schlaf korreliert, was für eine direkte Relevanz für Gedächtniskonsolidierung sprechen würde.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Privatdozent Dr. Jürgen Fell