B05

https://www.sfb1315.de/wp-content/uploads/2020/09/banner_B05.jpg

Project

Netzwerke für die Konsolidierung von Raumgedächtnis

Die Fähigkeit, im Raum zu navigieren, ist eine unverzichtbare Voraussetzung für adaptives Verhalten. In den meisten Verhaltenszusammenhängen ist der Rückgriff auf räumliche Gedächtnisrepräsentation zur erfolgreichen Navigation notwendig. Diese Zusammenhänge können so divers sein wie die Erinnerung an den Weg zur Toilette im dunklen Hotelzimmer, eine Touristenattraktion auf Anweisung von Einheimischen finden oder die Lenkung eines Flüchtlingsbootes auf dem Mittelmeer. Die bisherige Forschung legt nahe, dass die gedächtnisgesteuerte Navigation flexibel auf mehrere räumliche Repräsentationen zurückgreift, die von einem umfangreichen hippocampalen neokortikalen Netzwerk unterstützt wird. Es bleibt jedoch unklar, wie im zeitlichen Ablauf der Konsolidierung die Repräsentation des räumlichen Gedächtnisses in jenem Netzwerk beeinflusst wird. Nach Untersuchungen an Menschen und Tieren wird vermutet, dass die Konsolidierung nicht nur das Gedächtnis weniger anfällig für Beeinträchtigungen macht, sondern auch direkt die räumlichen Repräsentationen verändert.

Unser Projekt untersucht die Dynamik von räumlichen Gedächtniskonsolidierungsnetzwerken aus der Sicht der klinischen und kognitiven Neurowissenschaft. Unsere Haupthypothese ist, dass die zeitliche Veränderung von hippocampalen und neokortikalen Netzwerkknoten nicht nur die ansteigende Widerstandsfähigkeit gegenüber Beeinträchtigungen widerspiegelt, sondern auch eine besondere Wechselwirkung zwischen Zeit und Art der räumlichen Erinnerung. Wir werden ebenfalls verhaltensexperimentelle Bedingungen erschaffen, in deren Rahmen die Rekrutierung von beobachterabhängigen (egozentrischen) und beobachterunabhängigen (allozentrischen) räumlichen Repräsentationen und Speicherverzögerungen systematisch manipuliert werden. In vier work packages (WPs) kombinieren wir Verhaltenstests in einem virtuellen Umfeld mit Patientenstudien und fMRT. Wir erforschen eine gesunde Kontrollgruppe und drei komplementäre klinische Modelle von transienten und permanenten hippocampalen Fehlfunktionen, um den hippocampalen und neokortikalen Einfluss auf die Konsolidierung von räumlicher Repräsentation zu bestimmen. In WP1 untersuchen wir die Effekte der Konsolidierung auf die Netzwerkaktivität bei gesunden Menschen. In WP2 untersuchen wir den Einfluss von transienter globaler Amnesie auf die Kodierung und frühe Konsolidierung von räumlichen Erinnerungen. In WP3 untersuchen wir den Einfluss von GABA-ergen Drogen auf frühe Konsolidierung während einer Narkose. In WP4 werden die Auswirkungen einer Resektion vom Hippocampus auf langfristige Konsolidierung und den Zugriff auf präoperativ zu verschiedenen Zeiten angeeigneten räumlichen Memoranden erforscht. Über die WPs hinweg stellt sich die Frage, wie die Konsolidierung der räumlichen Information die Wahrscheinlichkeit für eine Bezugnahme der räumlichen Repräsentation auf die Körperkoordinaten des Probanden ändert. Wir nehmen an, dass dieser Faktor eine entscheidende Rolle bei der hippocampo-neokortikalen Wechselwirkung während der Konsolidierung spielt.

Bild Navigation Task-Einstellung. Quelle, Jürgen Hohmuth

Team

Publications

Participating Institutions