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Synaptic foundations of low level perception

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Wie funktioniert Wahrnehmung auf niedriger kognitiver Ebene?

Ohne perzeptuelle Gruppierung wäre es nicht möglich, Gegenstände zu erkennen und oder sie vom Hintergrund zu unterscheiden. EU-finanzierte Forscher untersuchten daher nun die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen.

Gesundheit

Als perzeptuelle Gruppierung wird ein Prozess bezeichnet, mit dem der visuelle Cortex im Gehirn stimulierende Elemente zu einem größeren Ganzen zusammenfasst, um Aspekte wie Ähnlichkeit, Kontinuität, Distanz und Schließung zu prüfen. Die an diesem Prozess neuronalen Mechanismen sind allerdings noch kaum erforscht. Das Projekt BRAIN PERCEPTS (Synaptic foundations of low level perception) untersuchte diese Prozesse in einem Multiskalenansatz auf synaptischer und zellulärer Ebene. Mittels intrazellulärer Elektrophysiologie untersuchten die Forscher die Rolle des visuellen Cortexes von Säugetieren an der Wahrnehmung von Form und Bewegung beteiligt ist. Die erste Projektphase umfasste eine Schulung zur Aufzeichnung intrazellulärer Prozesse sowie Entwicklung von entsprechender Software und vollständigem Versuchsprotokoll. Die Optimierung des Protokolls erfolgte in einer Pilotstudie. Im zweiten Projektjahr wurden Daten aus der Pilotstudie ausgewertet, die Forscher begannen mit der Sammlung experimenteller Daten und entwickelten ein Softwareprogramm zur Datenanalyse. Die Ergebnisse enthüllten sowohl die Rolle horizontaler Verbindungen im primären visuellen Cortex wie auch die an der perzeptuellen Gruppierung und Bewegungswahrnehmung beteiligten neuronalen Mechanismen, was für Forschungsbereiche wie visuelle und systemische Neurowissenschaften, Steuerung von Augenbewegungen und Psychologie von Bedeutung ist. Die Forschungsergebnisse wurden auf nationalen und internationalen wissenschaftlichen Tagungen vorgestellt und werden demnächst auch in zwei Fachberichten erläutert. BRAIN PERCEPTS präsentierte sich auf mehreren öffentlichen Veranstaltungen und Arbeitstreffen mit führenden Vertretern aus Industrie und Politik. Anwendungsbereiche sind Rehabilitationsmaßnahmen, neuronales Training, Augenprothetik, künstliches Sehen und Roboter. Um die Ergebnisse in die klinische Praxis umzusetzen, beteiligte sich die Gasteinrichtung auch an anderen durch die EU-finanzierten Projekten wie BRAINSCALES und das Human Brain Project.

Schlüsselbegriffe

Unterschwellige Wahrnehmung, perzeptuelle Gruppierung, visueller Cortex, synaptisch, Bewegungswahrnehmung

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