SFB 874:
Integration und Repräsentation sensorischer Prozesse
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Förderung
Förderung von 2010 bis 2022
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
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A01 - Wie interagiert visuelles perzeptuelles Lernen mit plastischen Veränderungen und Erregbarkeit im menschlichen visuellen Kortex?
(Teilprojektleiter
Tegenthoff, Martin
)
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A02 - Funktionelle Stabilität und Plastizität kortikaler Aktivitätskarten in visuellen Hirnrindenarealen
(Teilprojektleiter
Eysel, Ulf
;
Jancke, Dirk
)
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A03 - Molekulare und zelluläre Mechanismen der Chemorezeption im trigeminalen System von Säugern
(Teilprojektleiter
Hatt, Hanns
)
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A04 - Bedeutung der Parvalbumin-exprimierenden Interneurone des Barrel-Kortex für die sensorische Integration und die Erfahrungs-abhängige Plastizität der kortikalen Repräsentation
(Teilprojektleiter
Funke, Klaus
)
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A05 - Kortikale und perzeptuelle Korrelate neuronaler Plastizität im somatosensorischen System: Auswirkungen von „bottom-up“ und „top-down“ Einflüssen
(Teilprojektleiter
Dinse, Hubert
;
Höffken, Oliver
)
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A08 - Untersuchungen zu neuroplastischen Mechanismen, die den Übergang vom perzeptuellen zum semantischen Lernen im menschlichen Gehirn ermöglichen
(Teilprojektleiter
Schmidt-Wilcke, Tobias
)
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A09 - Untersuchung der kortiko-subkortikalen Dynamik bei sensomotorischer Integration
(Teilprojektleiter
Krieger, Patrik
)
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A10 - Prädiktion für die taktile Detektion und taktiles Lernen
(Teilprojektleiter
Pleger, Burkhard
)
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A11 - Das Verhältnis von implizitem und explizitem Lernen von visuomotorischen Aufgaben im Hippokampus und parietalen Kortex
(Teilprojektleiter
Axmacher, Nikolai
;
Klaes, Christian
)
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B01 - Wie interagieren sensorische Systeme mit dem Hippokampus bei der Bildung von synaptischer Plastizität und räumlicher Repräsentation?
(Teilprojektleiterin
Manahan-Vaughan, Denise
)
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B02 - Theorie der Wechselwirkung zwischen sensorischen Hirnrinden und Hippokampus in der Gedächtnisbildung und -abfrage
(Teilprojektleiter
Cheng, Sen
)
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B03 - Sensor-Integration von Orts- und Kopfrichtungszellen in einer virtuellen Umgebung
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Manahan-Vaughan, Denise
;
Wiskott, Laurenz
)
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B04 - Erinnerungen an eine stressvolle Episode: Gibt es eine besondere Rolle für olfaktorische Reize?
(Teilprojektleiter
Wolf, Oliver Tobias
)
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B05 - Die Entstehung perzeptueller Kategorien im Vorderhirn
(Teilprojektleiter
Güntürkün, Onur
)
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B06 - Der Einfluss sensorischer Erfahrungen auf die neuronale Repräsentation von Objekten im semantischen Gedächtnis
(Teilprojektleiter
Bellebaum, Christian
)
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B08 - Perzeptuelle Funktionen des Hippocampus
(Teilprojektleiter
Suchan, Boris
)
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B09 - Sensorische Informationsverarbeitung im medialen Temporallappens bei Gedächtnisabruf
(Teilprojektleiterin
Sauvage, Magdalena
)
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B10 - Cerebellar-Hippokampale Regulation sensorischer Informationsverarbeitung und Kognition
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Herlitze, Stefan
;
Manahan-Vaughan, Denise
)
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B11 - Modifikation von Objektrepräsentationen durch kognitive und emotionale Faktoren
(Teilprojektleiter
Axmacher, Nikolai
)
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B12 - Mechanismen, die den Veränderungen in der hippokampalen Informations-verarbeitung durch Neuromodulation zugrunde liegen
(Teilprojektleiterin
Masseck, Olivia Andrea
)
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B13 - Von der Kategorie zum Konzept: Neurophysiologische Untersuchung der Netzwerkdynamik bei abstraktem Lernen
(Teilprojektleiter
Rose, Jonas
)
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MGKZ01 - Integrated Research Training Group (IRTG)
(Teilprojektleiterin
Manahan-Vaughan, Denise
)
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ZZ03 - Administration und Koordination des Sonderforschungsbereichs
(Teilprojektleiterin
Manahan-Vaughan, Denise
)
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ÖZ02 - Öffentlichkeitsarbeit
(Teilprojektleiterinnen
Heiler, Ursula
;
Manahan-Vaughan, Denise
)