In-vivo-Untersuchung neuronaler Grundlagen intrinsischer optischer Signale

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Moderne bildgebende Meßverfahren ermöglichen die Darstellung lokaler Steigerungen der Hirnaktivität über korrelierte Veränderungen sekundärer hämodynamischer oder metabolischer Parameter. In der Interpretation der erhaltenen Daten wird zugrundegelegt, daß die Amplitude dieser sekundären Variablen ausschließlich von der Stärke der neuronalen elektrischen Aktivität abhängt. Aus tierexperimentellen Untersuchungen geht jedoch hervor, daß neuronale Verarbeitungsprozesse nicht notwendig mit einer globalen Erhöhung neuronaler Aktivität verbunden sein müssen, sondern sich auch in ratenneutralen Änderungen der raum-zeitlichen Aktivierungsmuster manifestieren können. Mit den geplanten Experimenten soll geklärt werden, welche neuronalen Aktivierungsparameter für die relevanten, zur Bildgebung verwendeten hämodynamischen Signale verantwortlich sind. Vom visuellen Kortex der Katze sollen simultan die elektrische Aktivität von Neuronengruppen und das zugehörige optische Signal als Signatur der hämodynamischen Antwort abgeleitet und miteinander korreliert werden. Durch Variation der Konfiguration von Lichtreizen und Manipulation kortikaler Erregbarkeit werden die Amplitude neuronaler Antworten und deren raum-zeitliche Struktur getrennt moduliert. Die geplanten Untersuchungen sollen die Kenntnisse der elektrophysiologischen Grundlagen der neuronal-hämodynamischen Kopplung mehren.