Neuronale Substrate des Arbeitsgedächtnisses

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Übergeordnetes Ziel des vorliegenden Antrages ist es, die neuronalen Interaktionen zu entschlüsseln, die für die Entstehung von Arbeitsgedächtnis verantwortlich sind. Bei Vögeln stellt das Neostriatum caudolaterale (NCL), das wahrscheinlich dem präfrontalen Cortex von Säugern äquivalent ist, eine Vorderhirnstruktur dar, die kritisch für solche Gedächtnisprozesse ist. Auf der Grundlage bisheriger Daten wurde eine Arbeitshypothese zur neuralen Realisierung von Arbeitsgedächtnisprozessen entwickelt, deren Vorhersagen in diesem Antrag überprüft werden sollen. In Verhaltensexperimenten soll getestet werden, ob die Gedächtniskodierungsmechanismen des NCL sowohl sensorisch (Kodierung räumlicher und nicht-räumlicher Stimuli) als auch zeitlich (retrospektiv und prospektiv) invariant sind und von einer Aktivierung der NMDA-Rezeptoren abhängt. Ein Läsionsexperiment soll klären, durch welche funktionellen Interaktionen des NCL mit anderen assoziativen Vorderhirnstrukturen Repräsentationen kurzfristig gehalten werden. In anatomischen Studien sollen die strukturellen Bedingungen geklärt werden, mit denen das "präfrontale" NCL seine eigene dopaminerge Innervation beeinflußt. Dann soll die NCL-Projektion auf "Prämotorcortex" und Striatum untersucht werden, um die strukturellen Grundlagen der Interaktion von Handlungsplanungen und motivationalen Prozessen zu klären. Insgesamt sollte es in diesem Antragszeitraum möglich sein, die funktionelle Einbettung einer "präfrontalen" Struktur in ein Netzwerk von Arealen aufzudecken, deren Interaktionen sensorische Eingänge kurzfristig repräsentiert und in motorische Ausgangsmuster transformiert.