Interaction of sensory and reinforcement-evaluating systems during learning

Neurophysiologische Mechanismen, die motiviertem Verhalten und Lernen (also Änderungen motivierten Verhaltens) zu Grunde liegen werden zur Zeit in zwei historisch getrennten Forschungsdisziplinen untersucht. Das Gebiet der sensorischen Lernplastizität untersucht, wie Verstärker (z.B. Belohnungen oder Bestrafungen) die Repräsentation von Reizen (z.B. von akustischen oder visuellen Signalen) im Gehirn verändern können. Das Gebiet der Physiologie der Verstärkung untersucht die Wirkung und Repräsentation der Verstärker selbst. Während das erstgenannte Forschungsgebiet traditionell auf die sensorischen Systeme, vor allem die sensorischen Cortices, fokussiert, hat das zweite Gebiet eine Reihe corticaler und subcorticaler Systeme als Verstärker-evaluierende Systeme identifizieren können. Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist die Integration dieser beiden, bisher noch nicht aufeinander bezogenen, Forschungsdiziplinen in experimenteller und theoretischer Hinsicht. Zentral ist in diesem Projekt die experimentelle Untersuchung des Einflusses klassischer Modellparameter von Verstärkungs-Theorien (Polarität und Intensität des Verstärkers, sowie Abweichung von erwarteten Werten oder Attributen des Verstärkers) im sensorischen System (auditorischer Cortex), sowie die Untersuchung der neuronalen Interaktion zwischen sensorischen und Verstärker-evaluierenden Systemen (insbes. Striatum und orbitofrontaler Cortex). Hierzu werden elektrophysiologische Ableitungen von lokalen Feldpotentialen und Multiunit-Aktivitäten in den genannten Hirnstrukturen bei wachen, sich verhaltenden, Wüstenrennmäusen durchgeführt. Zwei weitere Ziele des Projektes sind die Übertragung der etablierten und hier weiterentwickelten Verhaltensparadigmen (im Gesamtantrag als integratives Paradigma bezeichnet) auf die Spezies Maus und die Zurverfügungstellung der Gewebe für die protemomischen Untersuchungen im Rahmen des Teilprojektes Z1.