{"id":7145,"date":"2022-03-29T14:14:38","date_gmt":"2022-03-29T12:14:38","guid":{"rendered":"https:\/\/sfb1436.de\/menue-1\/exploratory-attentional-resource-allocation-by-the-anterior-prefrontal-cortex\/"},"modified":"2025-05-19T06:29:47","modified_gmt":"2025-05-19T04:29:47","slug":"exploratory-attentional-resource-allocation-by-the-anterior-prefrontal-cortex","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sfb1436.de\/de\/projekte\/archiv-sfb-1436-1-2021-2024\/exploratory-attentional-resource-allocation-by-the-anterior-prefrontal-cortex\/","title":{"rendered":" Explorative Aufmerksamkeitsressourcenallokation durch den anterioren pr\u00e4frontalen Kortex"},"content":{"rendered":"\n
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C02<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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\"Graphical-Abstract-C02\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Aufmerksamkeit ist eine begrenzte neuronale Ressource, welche es uns erm\u00f6glicht, verhaltensrelevante Informationen auszuw\u00e4hlen. Wir k\u00f6nnen uns auf selektierte Information fokussieren (Exploitation) oder durch einen breiten Aufmerksamkeitsfilter nach neuen, relevanten Informationen suchen (Exploration). In diesem Projekt untersuchen wir die Rolle des anterioren pr\u00e4frontalen Kortex in diesem komplexen kognitiven Prozess.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Unsere Forschung<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Blick in die Zukunft<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Publikationen<\/strong><\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Gruppenleitung & Gruppenmitglieder<\/h2>\n\n\n\n
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\"SFB
Prof. Dr. Max Happel<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Prof. Dr. Stefan Pollmann<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Lasse G\u00fcldener<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"Platzhalter
Nico Marek<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Parthiban Saravanakumar<\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Was ist der anteriore pr\u00e4frontale Kortex (aPFC)?<\/h2>\n\n\n\n

Die Allokation von Aufmerksamkeit erm\u00f6glicht es uns, f\u00fcr anstehende Aufgaben auf die wichtigen Informationen zu fokussieren. In einer sich st\u00e4ndig ver\u00e4ndernden Umwelt ist es allerdings notwendig, die Ressourcen unserer Aufmerksamkeit gegebenenfalls adaptiv umzuverteilen. Der anteriore pr\u00e4frontale Kortex (aPFC) gilt als entscheidender Teil eines neurokognitiven Schaltkreises f\u00fcr die neuronale Realisierung der explorativen Ressourcenallokation bei menschlichen und nicht-menschlichen Primaten. Die explorative Ressourcenzuweisung ist auch eine essentielle Voraussetzung f\u00fcr erfolgreiche Lernprozesse. Studien legen nahe, dass die F\u00e4higkeit der explorativen Aufmerksamkeit im Alter abnimmt. Hierdurch erkl\u00e4rt sich m\u00f6glicherweise ein altersbedingt zunehmender Verlust von Flexibilit\u00e4t im Verhalten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Explorative Aufmerksamkeit bei verschiedenen Spezies

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Beim Menschen wissen wir aus bildgebenden Studien, dass der aPFC bei explorativen Entscheidungen beim Gl\u00fccksspiel aktiviert wird (Daw et al., 2006) und ein neuronales Korrelat des relativen Vorteils beim Wechsel zu einer Handlungsalternative darstellt (Boorman et al., 2009). Explorationsverhalten l\u00e4sst sich zudem durch transkranielle Interventionstechniken im Bereich des PFC beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n

Um diesem Ph\u00e4nomen auf makroskopischer Ebene, sowie auch auf mesoskopischer Ebene von Nervenzellschaltkreisen n\u00e4her zu kommen, haben wir ein Versuchsparadigma entworfen, welches uns die Untersuchung von Exploitations-\/Explorations-Wechseln im Menschen und bei Mongolischen W\u00fcstenrennm\u00e4usen erlaubt.<\/p>\n\n\n\n

Zwar besitzen Nagetiere einen weniger differenzierten frontalen Kortex. Doch auch sie zeigen explorative Ressourcenallokationen. L\u00e4sionen im Frontalkortex-Bereich sind auch bei Nagern mit verschiedenen Verhaltens-Auff\u00e4lligkeiten verbunden (Olton et al., 1988). Um R\u00fcckschl\u00fcsse \u00fcber die neuronale Verarbeitung der Ressourcenallokation bei Mensch und Tier zu gewinnen, untersuchen wir das Futtersuchverhalten bei zur Neige gehenden Futterquellen. Wie lange sucht ein Individuum an einer Futterstelle (Exploitation) und wann entscheidet es sich, dass diese soweit ersch\u00f6pft ist, dass sich ein Wechsel zu einer neuen Stelle lohnt (Exploration). Wir haben ein komplement\u00e4res Versuchsdesign f\u00fcr die humane Bildgebung, sowie die Ableitung neuronaler Signale vom aPFC bei sich frei bewegenden W\u00fcstenrennm\u00e4usen entwickelt.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Untersuchung der Hirnmechanismen der Aufmerksamkeitsverteilung<\/h3>\n\n\n\n

Bei menschlichen Probanden wird w\u00e4hrend der Suche von per Augenbewegung \u201eabzugrasenden\u201c Objekten auf einem Bildschirm die Hirnaktivit\u00e4t im Kernspintomographen untersucht. Parallel werden in vivo<\/em> Mehrkanalableitungen der Nervenzellaktivit\u00e4t \u00fcber alle kortikalen Schichten des frontalen PFC in der W\u00fcstenrennmaus w\u00e4hrend einer probabilistischen Futtersuche vollzogen (Lottem et al., 2018). So erhoffen wir uns R\u00fcckschl\u00fcsse \u00fcber die makroskopischen Netzwerke unter Beteiligung verschiedener frontaler und parietaler Hirnareale, sowie \u00fcber die lokale Nervenschaltkreisphysiologie des aPFC w\u00e4hrend der Aufmerksamkeitsallokation.<\/p>\n\n\n\n

Das Projekt C02 profitiert weiterhin von der im Rahmen des SFB-Konsortium etablierten Kohorte \u00e4lterer Probanden, sowie der wissenschaftlichen Plattform zur hochaufl\u00f6senden Human-Bildgebung. Durch den Vergleich von Kohorten junger und \u00e4lterer Probandinnen und Probanden bzw. Versuchstiere wollen wir ebenfalls R\u00fcckschl\u00fcsse auf die Physiologie der altersbedingten Einschr\u00e4nkungen erlangen. Durch Interventionstechniken, wie aktive, k\u00f6rperliche Bewegung, lassen sich diese wom\u00f6glich positiv beeinflussen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Ein Blick in die Zukunft<\/strong><\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Durch die parallele Arbeit mit Mensch und Tier wollen wir die grundlegenden neuronalen Schaltkreise analysieren, welche der Steuerung der Aufmerksamkeit zu Grunde liegen. Die flexiblen Wechsel zwischen Exploitation und Exploration sind essentielle F\u00e4higkeiten f\u00fcr flexible Lern- und Anpassungsprozesse. Um besser zu verstehen, durch welche Neurotransmittersysteme diese Prozesse mit gesteuert werden, sind weiterf\u00fchrend tierexperimentelle Ans\u00e4tze geplant. Mittels optogenetischer Verfahren soll durch Stimulation oder Inhibition der dopaminergen Transmission die Rolle des Dopaminsystems auf die Selektion von Schl\u00fcsselreizen bei der Nahrungssuche untersucht werden. Wie sich diese Ergebnisse auf den Menschen \u00fcbertragen lassen und welche Interventionstechniken sich hierdurch vor allem f\u00fcr \u00e4ltere Menschen ableiten lassen, ist Gegenstand der weiteren Forschung.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Publikationen des Projektes C02<\/strong><\/h2>\n\n\n\n\t\t\t
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\n\t\t\t\tWorking memory and active sampling of the environment: Medial temporal contributions<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tC02<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Stefan Pollmann, Werner X. Schneider Handbook of Clinical Neurology (2022)<\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tLaser-Induced Apoptosis of Corticothalamic Neurons in Layer VI of Auditory Cortex Impact on Cortical Frequency Processing<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA06<\/a>, B06<\/a>, C02<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Katja Saldeitis, Marcus Jeschke, Eike Budinger, Frank W Ohl, Max F K Happel Front Neural Circuits (2021)<\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tFeature-Based Attentional Weighting and Re-weighting in the Absence of Visual Awareness<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tC02<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Lasse G\u00fcldener, Antonia J\u00fcllig, David Soto, Stefan Pollmann Front Hum Neurosci (2021)<\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\n\n

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Alle Publikationen<\/a><\/div>\n\n\n\n
Alle Projekte<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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