Beschreibung

• Kognitive Prozesse wie Wahrnehmung, Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Emotion, Motivation, Handlungsplanung und -ausführung oder Bewusstsein beruhen auf der Aktivierung hochgradig verteilter Netzwerke im Gehirn und erfordern das Zusammenwirken zahlreicher Hirnregionen. Funktionsfähige Kopplungen sind essenziell für die normale Arbeitsweise des Gehirns. Fehlfunktionen in diesen Netzwerken tragen dementsprechend zur Entstehung neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen bei. Zahlreiche Modelle zur Erklärung von Hirnfunktionen gehen dennoch von der Annahme aus, dass die lokale Informationsverarbeitung in spezialisierten Modulen für die betreffenden Funktionen entscheidend sei. Im Gegensatz hierzu liegt den Arbeiten des SFB 936 die zentrale Hypothese zugrunde, dass die Grundlage kognitiver Prozesse in den neuronalen Interaktionen und der Funktion verteilter Netzwerke besteht. In den Untersuchungen der ersten Förderperiode hat der SFB 936 in einem interdisziplinären Ansatz die hierfür relevanten neurowissenschaftlichen Untersuchungsansätze vereinigt. Zu diesen gehören psychophysiologische Methoden, Elektroenzephalographie, Magnetenzephalographie, strukturelle und funktionelle Magnetresonanztomographie, transkranielle Magnetstimulation, Multikanal-Mikroelektrodenableitungen, morphologisch-strukturelle Untersuchungen und die Modellierung neuronaler Netzwerke. Drei Kernfragestellungen wurden bearbeitet: (1) die Relevanz funktioneller Kopplung für kognitive Prozesse (Projektbereich A); (2) die Kopplung in Netzwerken im Kontext von Entwicklung, Plastizität und Lernvorgängen (Projektbereich B); (3) die Störung von neuronalen Kopplungsprozessen bei Patienten mit Schlaganfall, M. Parkinson oder Schizophrenie (Projektbereich C). In der nächsten Förderphase soll die übergeordnete Thematik des SFBs weitergeführt und durch Modulation der untersuchten Netzwerke erweitert werden. Dies soll langfristig dazu beitragen, von korrelativen Analysen zur kausalen Beeinflussung von Netzwerkleistungen überzugehen. Das Spektrum der hierfür zum Einsatz kommenden Methoden umfasst optogenetische Verfahren, elektrische und magnetische Hirnstimulation, pharmakologische und neuroradiologische Interventionen, sowie auf Videospielbasis durchgeführte Trainingsverfahren. In der nächsten Förderphase soll auch die Modellierung deutlich verstärkt werden. Dies wird durch Einbeziehung von Modellierungsansätzen in den einzelnen Teilprojekten sowie ein neues Zentralprojekt (Z3) erreicht, das Plattformfunktionen für Modellierungs- und Analysemethoden bereitstellen wird.

Projektlaufzeit

• 01.01.2012 (laufend)

Verbund/Partnerorganisation

• Universität Hamburg, Universität zu Lübeck