Neuronale Dynamik der Verarbeitung multisensorischer Stimuli im menschlichen Gehirn

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Das beantragte Projekt untersucht die Dynamik der Verarbeitung multisensorischer Stimuli auf der Grundlage von „biased competition“, deren Erweiterung, den Normalisierungsmodellen und einem aktuellen Modell des Zusammenspiels von Aufmerksamkeit und multisensorischer Integration im gesunden menschlichen Gehirn. Besonders über den exakten zeitlichen Verlauf kortikaler Prozesse der selektiven oder integrierten Informationsverarbeitung über Sinnesmodalitäten hinweg ist bis heute wenig bekannt. Die Gültigkeit und die Grenzen der Modelle im Bezug auf das Wechselspiel von Aufmerksamkeit und multisensorischer Verarbeitung soll vor allem mithilfe von EEG-Vielkanalableitungen getestet werden. In Kooperation mit dem MPI für Kognitions- und Neurowissenschaften können wir im beantragten Projekt ebenfalls kombinierte EEG/MEG Studien realisieren die uns erlauben, die kortikalen Quellen multisensorischer Verarbeitung genauer zu bestimmen. Mehrere Stimuli können gleichzeitig über Sekunden frequenzmarkiert dargeboten werden, um die Repräsentation permanent vorhandener Objekte unserer Umwelt zu simulieren. Das damit erzeugte steadystate evozierte Potential (eine sinusförmige anhaltende Gehirnantwort in der gleichen Frequenz wie der dargebotene frequenzmarkierte Stimulus) hat eine deutlich erhöhte Amplitude wenn ein solcher Stimulus beachtet wird. Der gewählte experimentelle Ansatz ist innovativ und bisher wenig genutzt, um Prozesse der multisensorischen Verarbeitung zu erforschen. Er ermöglicht es, das Wechselspiel zwischen Amplifikation und Suppression im menschlichen Gehirn zu untersuchen, während Informationen aus verschiedenen sensorischen Kanälen getrennt oder integriert verarbeitet werden. Am Ende des Projektes wollen wir in der Lage sein die Dynamik in der Verarbeitung unserer komplexen multisensorischen Umwelt besser erklären und vorhersagen zu können. Weiterhin gewinnen wir wertvolle Hinweise für die Planung und Durchführung weiterer Experimente mit multisensorischen Stimuli.