Ein wesentliches Merkmal des Neokortex von Säugetieren ist die Fähigkeit, Aspekte der wahrgenommenen Erfahrung mit internen Repräsentationen der Welt zu verknüpfen, um Vorhersagen über die Ergebnisse zu treffen. Dieses Projekt ist ein gemeinsames Forschungsprojekt von Experimentatoren und Theoretikern, die versuchen, das abstrakte Prinzip zu verstehen, das unser Gehirn dazu anleitet, korrekte Vorhersagen über die Zukunft zu treffen.
Um diese detaillierte Untersuchung durchzuführen, haben die Wissenschaftler eine virtuelle Realität für Mäuse entwickelt, in der sie Entscheidungen treffen, die ihre Vorhersagen über die Arbeit widerspiegeln. In diesem Zusammenhang wurden Mäuse darauf trainiert, ein Spiel zu spielen, um eine Belohnung in Form von süßer Kondensmilch zu erhalten. Bei dieser Aufgabe müssen die Mäuse den Zeitpunkt erraten, zu dem die süße Milch geliefert wird, oder sie müssen es erneut versuchen. Das ist sehr ähnlich wie bei uns Menschen, wenn wir auf der Grundlage unserer Entscheidungen Geld setzen.
Mit Hilfe modernster Verhaltens- und Neuroimaging-Methoden gelang es den Wissenschaftlern, die Aktivitäten tausender einzelner Neuronen aufzuzeichnen, während die Mäuse um süße Milch wetten.
Da das Gehirn aus erregenden und hemmenden Neuronen besteht, isolierten und identifizierten die Wissenschaftler den Beitrag der verschiedenen Neuronen bei der Vorhersage.
Mit Hilfe verschiedener mathematischer Modelle, die Beziehungen zwischen erregenden und hemmenden Neuronen herstellen, gelang es den Wissenschaftlern, potenzielle mathematische Prinzipien zu identifizieren, die unser Gehirn nutzen könnte, um sensorische Informationen zu filtern und sie mit vorherigem Wissen zu kombinieren.
Laufzeit: 05/2017 - 04/2020
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Matthew Larkum
HU Berlin
Neurocure Cluster of Excellence
Charitéplatz 1
10117 Berlin
Telefon: 030 / 450539117
E-Mail: matthew.larkum@gmail.com
Prof. Dr. Henning Sprekeler
TU Berlin
Modellierung Kognitiver Prozesse
Marchstrasse 23
10587 Berlin
Telefon: 030 / 31424390
E-Mail: h.sprekeler@tu-berlin.de
Antragsteller: Humboldt-Universität zu Berlin, Technische Universität Berlin