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Projekt
Zeitliche Dynamik des unüberwachten kontextuellen Lernens in kortiko-kollikulären Schleifen
Antragstellerin
Livia de Hoz, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520284049
Die Vertrautheit mit dem akustischen Kontext (Klänge mit stationärer Statistik) prägt unseren Hörprozess. Statistisches Lernen von Kontextinformationen ist daher für die adaptive Wahrnehmung von entscheidender Bedeutung. Wir wissen jedoch nur wenig über die Schaltkreise, die an diesem impliziten (unüberwachten, nicht verstärkten) Lernen des akustischen Kontexts beteiligt sind. Unsere eigenen Arbeiten haben Veränderungen in der Klangrepräsentation im auditorischen Mittelhirn (inferior Colliculus, IC) gezeigt, die mit kontextuellem Lernen in einer angereicherten Umgebung einhergehen. Der IC ist ein Knotenpunkt in der Hörbahn, der Inputs von anderen auditorischen Strukturen erhält, insbesondere Feedback vom primären auditorischen Kortex (A1) sowie von nicht-auditiven Strukturen. Zwar gibt es zahlreiche Belege für eine Rolle von A1 und insbesondere der kortiko-kollikulären Rückkopplungsprojektion beim verstärkten assoziativen Lernen, doch wurden in Lernstudien in der Regel kurze Reize verwendet, die eher den Vordergrund als den Kontext beschreiben. Andererseits konzentrierten sich Protokolle zur Untersuchung von Aspekten der kontextuellen Verarbeitung (Streaming, Szenenanalyseprotokolle) auf die laufende neuronale Anpassung und nicht auf das Lernen über Wiederholungen hinweg. Um die Schaltkreise, die am kontextuellen Lernen beteiligt sind, besser zu verstehen, schlagen wir vor, die Lernperspektive und die Stream-Segregation-Protokolle zu kombinieren, um die Klangrepräsentation in den Stationen der kortiko-kollikulären Schleife - IC und A1 - (Ziel 1) sowie die Rolle des kortiko-kollikulären Pfads (Ziel 2) beim kontextuellen Lernen in verschiedenen Zeitfenstern zu charakterisieren. Wir werden die Aktivität in wachen Mäusen untersuchen, während das kontextuelle Lernen stattfindet, von Versuch zu Versuch und von Tag zu Tag. Unsere früheren Arbeiten haben gezeigt, dass Veränderungen in der IC-Repräsentation von der Vorhersagbarkeit des kontextuellen Geräusches abhängen, eine Vorhersagbarkeit, die unserer Meinung nach durch die Aktivierung des Geräusches durch die Mausbewegung bestimmt wird. Um die Rolle der Selbstaktivierung bei der Vorhersagbarkeit zu bewerten, werden wir Vergleiche zwischen passiver und aktiver (selbst erzeugter) Exposition in den Versuchsplan einbeziehen. Zusätzlich zu den Messungen der Frequenzrepräsentation werden wir den zeitlichen Verlauf der Adaptation als Maß für das kontextuelle Lernen über kurz- (Minuten) und langfristige (Tage) Zeitfenster unter Verwendung etablierter Streaming-Protokolle verwenden. Um die Wahrnehmungsvariablen von kontextuellen Klängen besser zu verstehen, werden wir schließlich Verhaltenstests durchführen, um die Auswirkungen des kontextuellen Lernens auf die Erkennung des Vordergrunds zu untersuchen (Ziel 3). Diese Experimente werden zu unserem Verständnis des unüberwachten Lernens im Allgemeinen und der Rolle der frühen Hörschleifen im Besonderen beitragen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
