Strategien räumlicher Orientierung: neuroanatomische und elektrokortikale Grundlagen ego- und allozentrischer Referenzsysteme

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Orientierung im Raum basiert auf der Enkodierung und Verarbeitung von Information aus unterschiedlichen Modalitäten, die innerhalb spezifischer Referenzsysteme kodiert und weiterverarbeitet wird. Die zentrale Fragestellung des vorliegenden Projektantrages bezieht sich auf die neuroanatomischen und elektrokortikalen Grundlagen distinkter Referenzsysteme innerhalb der räumlichen Orientierung. In einer virtuellen Navigationsaufgabe können unterschiedliche Orientierungsstrategien bei identischem visuellem Input festgehalten werden. Die zeitliche Abfolge identischer visueller Information führt zur Wahrnehmung von Bewegung innerhalb des simulierten Raumes wobei eine Strategiegruppe ein allozentrisches-, eine zweite Gruppe von Probanden ein egozentrisches Referenzsystem zum Aufbau einer räumlichen Repräsentation verwendet. Das Ziel einer Serie von Untersuchungen ist die Lokalisation und Analyse der zeitlichen Aktivität der Hirnareale, die bei räumlicher Orientierung innerhalb eines ego- oder eines allozentrischen Referenzsystems aktiv sind. Hierfür werden zwei komplementäre Methoden zur Analyse der beteiligten Hirnregionen bei einer simulierten Navigation angewandt: anhand funktioneller Bildgebung (fMRT) mit einer hohen räumlichen Auflösung werden die mit der Nutzung des jeweiligen Referenzsystems assoziierten Hirnareale identifiziert. Anhand von Multikanalableitungen mit dem Elektroenzephalogramm (EEG) mit einer hohen zeitlichen Auflösung wird der Verlauf der Informationsverarbeitung im Bereich von Millisekunden analysiert. Die konvergierende Anwendung beider Methoden erlaubt schließlich die Rekonstruktion des zeitlichen Verlaufs der Aktivität von Ursprungsorten. Die Bildgebung bildet hierbei die Grundlage für die Konstruktion individueller Kopfmodelle (Finite Elemente Modelle) und das EEG erlaubt die Rekonstruktion der zeitlichen Aktivitätsverläufe der im fMRT identifizierten Regionen. In Bezug auf die die räumliche Orientierung konstituierenden Prozesse erlaubt die Kombination beider Methoden somit die Identifikation und Analyse der zeitlichen Aktivität der Hirnareale die mit der Nutzung einer egozentrischen und/oder allozentrischen räumlichen Repräsentation assoziiert sind. Darüber hinaus wird überprüft, ob Individuen mehrere Referenzsysteme parallel aufbauen und nutzen können. Weiterhin sind die neuroanatomischen Grundlagen der Koordination von Rauminformation, die in unterschiedlichen Referenzsystemen kodiert ist, von Interesse. Schließlich soll der Einfluss visueller und vestibulärer Information auf die Wahl des präferierten Referenzsystems innerhalb der räumlichen Orientierung systematisch analysiert werden.