Neuronale Grundlagen tonischer und phasischer Prozesse der Arousal-Regulation

• Applicants: Professor Dr. Burkhard Brocke; Professor Dr.-Ing. Hans Herzog; Professor Dr. Walter Sturm
• Subject Area: Human Cognitive and Systems Neuroscience
• Term: from 2010 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 163597019

Menschen können Leistungseinbußen, die aufgrund eines unangemessenen Arousal-Niveaus drohen, aktiv entgegenwirken. Dafür wird ein Arousal-Regulationssystem verantwortlich gemacht, das unspezifisches Arousal top-down reguliert. Offensichtlich sind die Komponenten des Arousal-Regulationssystems in unterschiedlicher Weise in die Regulationsprozesse eingebunden: Bei gleichzeitig phasischen und tonischen Anforderung an das System zeigt beispielsweise nur der Thalamus, nicht aber der ACC, erhöhte phasische Aktivität. Bisherige Erklärungsansätze, z. B. ein Deckeneffekt bei der phasischen Aktivierung des ACC aufgrund erhöhter tonischer kompensatorischer Aktivität dieser Komponente, sind noch ungeprüft. Im geplanten Vorhaben soll untersucht werden, in welchem Maße Daueranforderungen an das Arousal-Regulationssystem (tonische Arousal-Regulation) die Fähigkeit der kurzzeitigen willentlichen Arousal-Erhöhung (phasische Arousal-Regulation) moderieren. Hierzu sollen im beantragten Förderungszeitraum 20 Probanden in einem völlig neuartigen, simultan messenden PET/MRT-Scanner bei gleichzeitiger EEG-Ableitung untersucht werden. Die Kombination dieser Verfahren ist vor allem erforderlich, um die Untersuchung der Absolutaktivität über den absoluten Blutfluss in zerebralen Strukturen (PET), deren elektrokortikale Korrelate und ihre phasische Aktivitätsveränderung (fMRT, EEG) bei unterschiedlichen Bottom-up- und Top-down-Modulationen zu ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants