Wahrnehmungs- und aufmerksamkeitsabhängige Codierung von Sehobjekten: Parallelregistrierungen im Primatensehkortex und Simulationsmodelle

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Wir wollen neuronale Mechanismen der Codierung von Sehobjekten und ihre Modulation durch Aufmerksamkeit und Wahrnehmung experimentell und modellbegleitend erfassen. In früheren Arbeiten hatten wir reizabhängige Synchronisationsbereiche im Sehkortex von Affen gefunden, die in benachbarten Arealen synchronisiert sind, wenn sie Teilbereiche desselben Sehobjekts repräsentieren. Unsere neuen Ergebnisse zeigen, daß die Größe der Synchronisationsbereiche durch Phasenschwankungen gekoppelter schneller Oszillationen begrenzt ist und diese wahrscheinlich die Größe der rezeptiven Felder der anschließenden Verarbeitungsstufe bestimmen (z.B. von V1 auf V2). Dies können wir durch endliche Laufzeiten und schwache Kopplung lateraler Kortexverbindungen erklären. Außerdem konnten wir zeigen, daß dieses Koppelnetzwerk funktionell durch Objektkonturen unterbrochen wird. Die Integration verteilter Merkmale eines Objekts könnte deshalb nur lokal durch schnelle Synchronisationssignale unterstützt werden. Deshalb soll im zweiten Projektabschnitt durch Parallelableitungen aus den Sehkortexarealen V1, V2 und V4 des Affen sowie mit Simulationsmodellen nach Codes gesucht werden, die die Vervollständigung von Objektrepräsentationen über größere Distanzen unterstützen. Hierfür wollen wir folgende Möglichkeiten untersuchen: kontinuierliche Phasenkopplung schneller Signale über Nachbarbereiche, Kopplung langsamer mit schnellen lokalen Signalen, Modulation von Populations-Impulsraten, und Kurzzeitfazilitierung in Koppelsynapsen. Außerdem wollen wir untersuchen, wie sich objektspezifische Codierungen aufmerksamkeitsabhängig ändern. Die Ergebnisse sollen auf andere Integrationsprozesse verallgemeinert werden und könnten dann auch für die EEG-Projekte von Nutzen sein.