Analyse der Dynamik kurz- und langreichweitiger Koppelprozesse in subduralen ECoG-Signalen während kognitiver Leistungen

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Synchronisationsphänomene kortikaler Assemblies im Sinne der Bindungshypothese sind vielfach publiziert worden. Sie wurden intrakortikal mit kurzer Reichweite bei hohen Frequenzen (35-80Hz) z.B. bei Affen nachgewiesen. Im EEG/MEG des Menschen gelang dies nur bei tieferen Frequenzen (2-25Hz), dafür über größere Abstände. Wir nehmen an, dass die Integration schneller lokaler und langsamer globaler Prozesse in gemeinsame Repräsentationen durch transiente Kopplungen dieser verschieden schnellen Signale unterstützt wird. Deren Erfassung ist mit Standardalgorithmen der Signalanalyse nicht möglich. Wir wollen deshalb neue Methoden der orts- und zeitaufgelösten Korrelationsanalyse anwenden und weiterentwickeln. Hierfür sollen Registrierungen von subduralen Elektroden-Grids beim Menschen durchgeführt werden, weil sie die Möglichkeit bieten, auch hohe Frequenzkomponenten mit gutem Signal-Rausch-Verhältnis bei anspruchsvollen kognitiven Aufgaben zu untersuchen. Die funktionelle Relevanz unserer Analysemethoden soll an den Beispielen -Interaktion im Was- und Wo-Pfad" und "Interaktion multimodaler Objektrepräsentationen" demonstriert werden. Als übergeordnetes Ziel wollen wir allgemeine Prinzipien der dynamischen Kopplung zwischen entfernten Kortexpositionen herausarbeiten und zeigen, dass sich für verschiedene kognitive Leistungen unterscheidbare Verbindungsstrukturen aufbauen. Aufgrund der invasiven Messtechnik bildet dieses Projekt in methodischer Hinsicht ein empirisches Bindeglied zwischen den Registrierungen vom Affenkortex und den Human-EEGs.