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SFB 874: Integration und Repräsentation sensorischer Prozesse
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Biologie
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Förderung
Förderung von 2010 bis 2022
Webseite
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 122679504
Für die Bildung kognitiver Repräsentationen sensorischer Prozesse muss die sensorische Information, die von unseren Sinnen aufgenommen wird (z. B. Hören, Gleichgewicht, Geruch/Geschmack, Somatosensorik, Schmerzempfinden und Sehen), zunächst auf der sensorischen Ebene wahrgenommen werden, um dann auf der Ebene des Kortex integriert zu werden. Der Transduktion dieser Sinneseindrücke während der ersten kortikalen Integration folgt die immer komplexer werdende Verarbeitung auf höherer Ebene, die die Feinabstimmung der Sinneswahrnehmung ermöglicht, so dass Verhalten und Gedächtnisbildung daraus resultieren. In diesem Sonderforschungsbereich (SFB) wenden wir eine systemorientierte neurowissenschaftliche Strategie an, um wesentliche Aspekte der sensorischen Verarbeitung auf der kortikalen Ebene zu erforschen. Dazu untersuchen wir Menschen und Tiere und integrieren unsere empirischen Beobachtungen in Computermodelle. Insbesondere wollen wir verstehen, wie sensorische Informationsverarbeitung zu Lernen und Gedächtnisbildung führt, oder zu höherrangigen Repräsentationen wie Kategorisierung, räumlicher Repräsentation und explizitem Gedächtnis. In der laufenden Förderperiode des SFB haben wir festgestellt, dass spezifische Erhöhungen und unter bestimmten Umständen eine selektive Unterdrückung der kortikalen Erregbarkeit das perzeptuelle Lernen fördern. Auf der Ebene der Kategorisierung haben wir beobachtet, dass der Hippokampus eine wichtige Rolle beim Erlernen unterschiedlicher Kategorisierungsstrategien spielen könnte. Auf der Ebene der räumlichen Gedächtnisverarbeitung sensorischer Erfahrungen haben wir beobachtet, dass, obwohl die „Salienz“ und der Kontext der Sinnesmodalität entscheidend sind, die Modalität selbst möglicherweise weniger bedeutsam ist, wenn eine räumliche Sinneserfahrung zu neuralen und synaptischen Informationskodierungen in Hirnstrukturen wie dem Hippokampus führt. Weiterhin haben wir neue Beweise dafür erbracht, dass trans- und multimodale Informationsverarbeitung in den Sinneskortices stattfindet.Auf der Grundlage unserer aktuellen Ergebnisse werden wir uns in der dritten Förderperiode des SFB darauf konzentrieren zu klären, wie verschiedene kortikale und subkortikale Strukturen zusammenwirken, um die Integration von Information zu ermöglichen. Außerdem wollen wir untersuchen, inwieweit die kortikale Reorganisation und Plastizität sowohl von der Neuromodulation als auch vom kortikalen Erregbarkeitszustand während des sensorischen Lernens abhängt. Weiterhin werden sowohl die Grundlagen der trans- und multimodalen Informationsverarbeitung, als auch die Mechanismen und Hirnstrukturen, die höherrangige Repräsentationen von Gedächtnis und Sinneserfahrungen ermöglichen, genauer untersucht.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Wie interagiert visuelles perzeptuelles Lernen mit plastischen Veränderungen und Erregbarkeit im menschlichen visuellen Kortex? (Teilprojektleiter Tegenthoff, Martin )
- A02 - Funktionelle Stabilität und Plastizität kortikaler Aktivitätskarten in visuellen Hirnrindenarealen (Teilprojektleiter Eysel, Ulf ; Jancke, Dirk )
- A03 - Molekulare und zelluläre Mechanismen der Chemorezeption im trigeminalen System von Säugern (Teilprojektleiter Hatt, Hanns )
- A04 - Bedeutung der Parvalbumin-exprimierenden Interneurone des Barrel-Kortex für die sensorische Integration und die Erfahrungs-abhängige Plastizität der kortikalen Repräsentation (Teilprojektleiter Funke, Klaus )
- A05 - Kortikale und perzeptuelle Korrelate neuronaler Plastizität im somatosensorischen System: Auswirkungen von „bottom-up“ und „top-down“ Einflüssen (Teilprojektleiter Dinse, Hubert ; Höffken, Oliver )
- A08 - Untersuchungen zu neuroplastischen Mechanismen, die den Übergang vom perzeptuellen zum semantischen Lernen im menschlichen Gehirn ermöglichen (Teilprojektleiter Schmidt-Wilcke, Tobias )
- A09 - Untersuchung der kortiko-subkortikalen Dynamik bei sensomotorischer Integration (Teilprojektleiter Krieger, Patrik )
- A10 - Prädiktion für die taktile Detektion und taktiles Lernen (Teilprojektleiter Pleger, Burkhard )
- A11 - Das Verhältnis von implizitem und explizitem Lernen von visuomotorischen Aufgaben im Hippokampus und parietalen Kortex (Teilprojektleiter Axmacher, Nikolai ; Klaes, Christian )
- B01 - Wie interagieren sensorische Systeme mit dem Hippokampus bei der Bildung von synaptischer Plastizität und räumlicher Repräsentation? (Teilprojektleiterin Manahan-Vaughan, Denise )
- B02 - Theorie der Wechselwirkung zwischen sensorischen Hirnrinden und Hippokampus in der Gedächtnisbildung und -abfrage (Teilprojektleiter Cheng, Sen )
- B03 - Sensor-Integration von Orts- und Kopfrichtungszellen in einer virtuellen Umgebung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Manahan-Vaughan, Denise ; Wiskott, Laurenz )
- B04 - Erinnerungen an eine stressvolle Episode: Gibt es eine besondere Rolle für olfaktorische Reize? (Teilprojektleiter Wolf, Oliver Tobias )
- B05 - Die Entstehung perzeptueller Kategorien im Vorderhirn (Teilprojektleiter Güntürkün, Onur )
- B06 - Der Einfluss sensorischer Erfahrungen auf die neuronale Repräsentation von Objekten im semantischen Gedächtnis (Teilprojektleiter Bellebaum, Christian )
- B08 - Perzeptuelle Funktionen des Hippocampus (Teilprojektleiter Suchan, Boris )
- B09 - Sensorische Informationsverarbeitung im medialen Temporallappens bei Gedächtnisabruf (Teilprojektleiterin Sauvage, Magdalena )
- B10 - Cerebellar-Hippokampale Regulation sensorischer Informationsverarbeitung und Kognition (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Herlitze, Stefan ; Manahan-Vaughan, Denise )
- B11 - Modifikation von Objektrepräsentationen durch kognitive und emotionale Faktoren (Teilprojektleiter Axmacher, Nikolai )
- B12 - Mechanismen, die den Veränderungen in der hippokampalen Informations-verarbeitung durch Neuromodulation zugrunde liegen (Teilprojektleiterin Masseck, Olivia Andrea )
- B13 - Von der Kategorie zum Konzept: Neurophysiologische Untersuchung der Netzwerkdynamik bei abstraktem Lernen (Teilprojektleiter Rose, Jonas )
- MGKZ01 - Integrated Research Training Group (IRTG) (Teilprojektleiterin Manahan-Vaughan, Denise )
- ZZ03 - Administration und Koordination des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiterin Manahan-Vaughan, Denise )
- ÖZ02 - Öffentlichkeitsarbeit (Teilprojektleiterinnen Heiler, Ursula ; Manahan-Vaughan, Denise )
Antragstellende Institution
Ruhr-Universität Bochum
Beteiligte Hochschule
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Sprecherin
Professorin Dr. Denise Manahan-Vaughan