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A03 – Funktionelle Rolle und dynamische Änderung der Netzwerkkonnektivität im Rahmen von Extinktionslernen

Erhan Genç, Nikolai Axmacher

Unter Verwendung fortgeschrittener Bildgebungsverfahren wird getestet, inwieweit dynamische Netzwerkinteraktionen innerhalb des Extinktionsnetzwerks das Lernen widerspiegeln. Hierbei wird untersucht, ob der Lernfortschritt auf dynamischen Änderungen der funktionellen Netzwerkkonnektivität beruht. Simultane EEG/fMRT-Messungen liefern die elektrophysiologischen Grundlagen dieser Interaktionen. Zudem wird untersucht, ob Lernunterschiede von Individuen durch grundlegende strukturelle Netzwerkunterschiede erklärt werden können. Schließlich werden hochaufgelöste 7T Messungen der Amygdalakerne durchgeführt, um aufzudecken, inwieweit deren Interaktionen mit dem restlichen Netzwerk das Extinktionslernen beeinflusst.

Leitfragen des Projekts A03:

  • Wie verändern sich rsfMRI und die aufgabenbezogene Konnektivität des Extinktionsnetzwerks während und nach dem Lernen?
  • Was ist beim Menschen die elektrophysiologische Grundlage der Interaktionen im Extinktionsnetzwerk?
  • Können inter-individuelle Lernunterschiede durch Unterschiede in der Hirnkonnektivität vorhergesagt werden?
  • Wie interagieren spezifische Amygdala-Kerne während des Lernens mit dem verbleibenden Extinktionsnetzwerk?
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Erhan Genç

Projektleiter A03

IfADo

Nikolai Axmacher

Projektleiter A02, A03, F02

Ruhr-Universität Bochum

Christoph Fraenz

Postdoc A03

IfADo

Justinas Narbutas

Postdoc A03

IfADo

Arslan Gabdulkhakov

Doktorand A03

IfADo

George Jacob

Doktorand A03

Ruhr-Universität Bochum

10 projektrelevante Publikationen

Bierbrauer A, Kunz L, Gomes CA, Luhmann M, Deuker L, Getzmann S, Wascher E, Gajewski PD, Hengstler JG, Fernandez-Alvarez M, Atienza M, Cammisuli DM, Bonatti F, Pruneti C, Percesepe A, Bellaali Y, Hanseeuw B, Strange BA, Cantero JL, Axmacher N (2020) Unmasking selective path integration deficits in Alzheimer‘s disease risk carriers. Sci Adv. 6(35): eaba1394.

Fellner MC, Waldhauser GT, Axmacher N (2020) Tracking Selective Rehearsal and Active Inhibition of Memory Traces in Directed Forgetting.Curr Biol. 30(13): 2638-2644.e4.

Friedrich P, Fraenz C, Schlüter C, Ocklenburg S, Mädler B, Güntürkün O, Genç, E (2020) The relationship between axon density, myelination, and fractional anisotropy in the human corpus callosum. Cereb Cortex. 30(4): 2042-2056.

Genç E, Bergmann J, Singer W, Kohler A (2011) Interhemispheric connections shape subjective experience of bistable motion. Curr Biol. 21(17): 1494-1499.

Genç E, Fraenz C, Schlüter C, Friedrich P, Hossiep R, Voelkle MC, Güntürkün O, Jung RE (2018) Diffusion markers of dendritic density and arborization in gray matter predict differences in intelligence. Nat Commun. 9(1): 1905.

Kunz L, Schröder TN, Lee H, Montag C, Lachmann B, Sariyska R, Reuter M, Stirnberg R, Stöcker T, Messing-Floeter PC, Fell J, Doeller CF, Axmacher N (2015) Reduced grid-cell-like representations in adults at genetic risk for Alzheimer’s disease. Science. 350(6259): 430-3.

Lee H, Stirnberg R, Wu S, Wang X, Stöcker T, Jung S, Montag C, Axmacher N (2020) Genetic Alzheimer’s Disease Risk Affects the Neural Mechanisms of Pattern Separation in Hippocampal Subfields. Curr Biol. 30(21):4201-4212.e3.

Ocklenburg S, Friedrich P, Fraenz C, Schlueter C, Beste C, Güntürkün O, Genç E (2018) Neurite architecture of the planum temporale predicts neurophysiological processing of auditory speech. Sci Adv. 4(7): eaar6830.

Oehrn CR, Baumann C, Fell J, Lee H, Kessler H, Habel U, Hanslmayr S, Axmacher N (2015) Human Hippocampal Dynamics during Response Conflict. Curr Biol. 25(17): 2307-13.

Schlüter C, Fraenz C, Pinnow M, Friedrich P, Güntürkün O, Genç E (2018) The Structural and Functional Signature of Action Control. Psychol Sci. 29(10):1620-1630.