Multisensorische Bildgebung

Warum haben wir ein besseres Sprachverständnis, wenn wie die Lippenbewegungen einer Person beobachten? Warum schmeckt uns Essen nicht, wenn wir es nicht riechen? Dieses sind Fragen, mit denen sich die Forschung zur multisensorischen Integration beschäftigt.

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Der Schwerpunkt unserer Studien liegt auf der Untersuchung der neurophysiologischen und neurochemischen Grundlagen der multisensorischen Integration. Außerdem beschäftigen wir uns mit der Frage, welche neuronalen Mechanismen mit einer gestörten Integration multisensorischer Reize, wie sie z.B. bei der Schizophrenie beobachtet wurde, einhergehen.

Wir verwenden Methoden der modernen Hirnforschung wie Elektroenzephalografie (EEG), funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) und Magnet-Resonanzspektroskopie (MRS). Darüber hinaus verwenden wir verschiedene Stimulationsverfahren, wie transkranielle Magnetstimulation (TMS) oder transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS). Ein besonderer Fokus unserer Forschung liegt auf der Untersuchung oszillatorischer, neuronaler Aktivität, die häufig mit Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeitsprozessen in Verbindung gebracht wird. Zudem könnte gestörte oszillatorische, neuronale Aktivität bestimmten Symptomen, die bei psychiatrischen Erkrankungen auftreten, zu Grunde liegen (z.B. kognitive Defizite bei der Schizophrenie). Wir verfolgen somit einen Forschungsansatz, der zu einem besseren Verständnis der neuronalen Grundlagen multisensorischer Integration bei gesunden Personen und psychiatrischen Patienten führen kann.

Unsere Projekte werden durch Forschungsmittel des European Research Council (ERC), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt.

Forschungsprojekte

Die Bedeutung von der Norm abweichender neuronaler Oszillationen für Defizite in der Verarbeitung multisensorischer Information bei Schizophrenie

Die Integration von multisensorischen Reizen beruht auf der Verarbeitung von Informationen über verschiedene Sinneskanäle hinweg. Neuronale Oszillationen spielen dabei eine wichtige Rolle. Periodische Fluktuationen von erregenden und hemmenden Zuständen, wie sie neuronale Oszillationen darstellen, sind ein wichtiger Bestandteil der Informationsverarbeitung in kortikalen Netzwerken. Dysfunktionale neuronale Konnektivität, die mit abnormalen neuronalen Oszillationen in Verbindung gebracht wird, trägt wahrscheinlich zu der Pathophysiologie der Schizophrenie bei. Das Hauptziel des vorliegenden Antrags besteht darin die Annahme zu prüfen, dass abnormale neuronale Oszillationen zu multisensorischen Verarbeitungsdefiziten bei der Schizophrenie beitragen. (DFG, SE1859/4-1)

Analyse und Visualisierung neuronaler Oszillationen in elektrokortikographischen Signalen

Dieses kollaborative BMBF/NIH Forschungsprojekt umfasst die Analyse eines einzigartigen Datensatzes, der bei Patienten mit Hirnimplantaten erhoben wurde. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Bereitstellung von Analysewerkzeugen für die wissenschaftliche Gemeinschaft. (BMBF/NIH, 01GQ1416)

Der Einfluss lokaler kortikaler Oszillationen und verteilter Konnektivitätsnetzwerke auf multisensorische Wahrnehmung

Informationen aus unserer Umwelt, die wir über unser sensorisches System empfangen, werden von uns fortlaufend überwacht und integriert. Das Hauptziel des Projektes ist es zu untersuchen, wie sich neuronale Oszillationen, neuronale Konnektivität und der Informationsfluss in kortikalen Netzwerken auf die Integration und Wahrnehmung multisensorischer Reize auswirken. Insbesondere soll dabei auf den Einfluss von Aufmerksamkeit und Erwartungen auf kortikale Prozesse und bewusste Wahrnehmung eingegangen werden. (DFG, KE1828/2-1, KE1828/4-1) 

Neuronale Signaturen der intersensorischen Aufmerksamkeit: Eine Untersuchung neuronaler Synchronizität und funktioneller Netzwerkeigenschaften

Intersensorische Aufmerksamkeit beschreibt die Fähigkeit, sich auf einen Reiz in einer bestimmten sensorischen Modalität zu konzentrieren und dabei Informationen anderer Modalitäten auszublenden. Bisher haben sich Studien zu den Auswirkungen intersensorischer Aufmerksamkeit auf die Verarbeitung dargebotener Reize beschränkt. Allerdings kann die Top-Down Ausrichtung intersensorischer Aufmerksamkeit den Zustand des Gehirns vor der Stimuluspräsentation beeinflussen. Dieses Projekt wird unser Verständnis der neurophysiologischen Mechanismen und Grundlagen intersensorischer Aufmerksamkeit, sowie ihres Verhältnisses zu zeitlicher Orientierung erweitern. (DFG, SE1859/3-1)

Kooperationen

Die Forschergruppe kooperiert mit vielen Forschungseinrichtungen in Berlin (z.B. Florian Schubert, Physikalisch-Technische Bundesanstalt Berlin; Martin Holtkamp, Epilepsiezentrum Berlin-Brandenburg) und diversen nationalen und internationalen wissenschaftlichen Institutionen (z.B. Andreas K. Engel, Jürgen Gallinat, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf; Andrej Kral , Medizinischen Hochschule Hannover; Durk Talsma, Ghent University; John J. Foxe, University of Rochester; Lars Riecke, Maastricht University).

Leitung

Prof. Dr. rer. nat. Daniel Senkowski

Leiter FB Bildgebung, AG Multisensorische Integration

Mitarbeiter

Dr. rer. nat. Julian Keil
Post-Doc

Dr. rer. nat. James Moran
Post-Doc

Dipl. Psych. Johanna Balz

Doktorandin

Dipl. Psych. Mathis Kaiser
Doktorand

Dipl. Psych. Martin Krebber
Doktorand

MSc. Georgios Michail
Doktorand

Postadresse

Psychiatrische Universitätsklinik
der Charité im St. Hedwig-Krankenhaus
Große Hamburger Straße 5-11
10115 Berlin

t: +49 30 2311 2738

f: +49 30 2311 2209

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