Coaktivierungsinduzierte cortikale Reorganisation: Einfluß der Zeitstruktur sensorischer Stimulationsmuster für assoziative Lernprozesse

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Ziel dieses Antrags ist es, die Rolle der Zeitstruktur sensorischer Stimulationsmuster für die Auslösung assoziativen Lernens in einem Tiermodell auf neurophysiologischer (cortikaler) Ebene experimentell zu untersuchen und quantitativ zu beschreiben. Im Vordergrund stehen dabei die Klärung der Mechanismen assoziativen Lernens und Fragen der Steuerung cortikaler Reorganisation durch geeignete Wahl der Zeitparameter. Dazu sollen cortikale Reorganisationen, die durch ein Coaktivierungsprotokoll induziert werden, im somatosensorischen Cortex adulter Ratten hinsichtlich ihres Zeitverlaufs und der Art der toprographischen Veränderungen mittels elektrophysiologischer Ableittechniken und optischer Registrierung intrinsischer Signale (optical imaging) erfaßt und beschrieben werden. Die zentrale Frage nach der Größe des Zeitfensters, innerhalb dessen Ereignisse als assoziiert interpretiert werden und damit plastische Veränderungen auslösen, soll durch systematische Variation des Zeitversatzes zwischen zwei zur assoziativen Paarung genutzten Reizmustern erfolgen. Die Rolle der statistischen Struktur der Eingangssignale (Eingangsstatistik) soll durch Variation der Häufigkeit simultan applizierter Stimuli (Coinzidenzwahrscheinlichkeit) untersucht und hinsichtlich der Art der Topographie der Reorganisation im Sinne gemeinsamer oder getrennter cortikaler Repräsentationen ("Integration" vs. "Segregation") überprüft werden. Daneben stehen Fragen nach der Art der modulierenden Rolle assoziativer Lernprozesse durch Aktivierung des basalen Vorderhirns (N. basalis) im Vordergrund.