Aktuelle Projekte

Verarbeitung zeitlicher Informationen in subkortikalen Strukturen: SMT, SMS und Feedback

Michael Schwartze, Franziska Knolle

Neben ihrem Beitrag zur motorischen Kontrolle wird den Basalganglien und dem Cerebellum auch eine Beteiligung an verschiedenen Aspekten der Zeitverarbeitung zugesprochen. Mit Hilfe unterschiedlicher Finger-Klopf-Paradigmen untersuchen wir die Auswirkungen subkortikaler Läsionen auf SMT, SMS, und akustische Feedback-Mechanismen. Dadurch möchten wir Funktionen und subkortikal-kortikalen Netzwerke charakterisieren, auf denen diese Prozesse aufbauen.

 

"Dynamic attending" und Verarbeitung zeitlicher Informationen

Michael Schwartze

Dieses Projekt untersucht die Auswirkung regelmäßiger und unregelmäßiger zeitlicher Relationen in Stimulussequenzen auf die Zuweisung von Aufmerksamkeitsressourcen. Die hohe zeitliche Auflösung des EEG wird verwendet, um diesen Prozess bei subkortikalen Patienten und gesunden Probanden zu untersuchen.

 

Sensorische Prädiktionen in der auditorischen - und Zeitverarbeitung

Ellen Schüßler, Franziska Knolle

Bei Zeit- und auditorischer Verarbeitung werden verschiede Aspekte von internen Vorwärts-Modellen angewendet, um die sensorischen Konsequenzen des nächsten Stimulus vorherzusagen. Wir nutzen ein cross-modales N100-Suppressionsparadigma, um den Beitrag subkortikaler Strukturen, i.e. Zerebellum (CE) und Basal Ganglien (BG) während der prädiktiven Verarbeitung zu untersuchen. Außerdem erforschen wir, wie das Zusammenspiel audio-visueller Stimuli durch verschiedene zeitliche Verschiebungen und Aufmerksamkeitsmodulierungen beeinflusst wird.

 

Auditive Prädiktion und Integration: Kortikale und subkortikale Mechanismen

Alessandro Tavano

Ist das Gehirn eine Bayesche Maschine? Dieses Projekt erforscht mittels Verhaltens- und elektrophysiologischen Korrelaten die top-down und bottom-up Steuerung von Merksmalsintegration in gesunden jungen und älteren Menschen sowie Parkinsonpatienten.

 

Kompensation von Gangstörungen und sensomotorischen Verhalten bei Parkinson-Erkrankung durch auditorisches Cueing

Charles-Etienne Benoit, Nicolas Farrugia

Dieses Projekt befasst sich mit den neuroplastischen Veränderungen im sensomotorischen System, die durch sensomotorische und Gang-Rehabilitation bei Parkinson Patienten ausgelöst werden. Die Patienten trainieren über einen Zeitraum von mehreren Wochen ihre Schritte mit zeitlich regulären Hinweisreizen, die in Musik eingebettet sind, zu synchronisieren. Wir benützen eine Testbatterie bestehend aus diversen Verhaltensmaßen, sowie den aufgezeichneten Bewegungen, um die Verbesserung der sensomotorischen Synchronisation und des Gangbildes zu beurteilen. Darüber hinaus, untersuchen wir, ob das Gang-Training auch Auswirkungen auf die sensorische Synchronisation hat. Insbesondere beleuchten wir formale und zeitliche Vorhersagen mit EEG sowie die funktionelle Konnektivität auf Schädel-und Quell-Ebene mit Hilfe von Phasen-Synchronisation und neuronale Oszillationen des Alpha- und Beta-Bands. Verarbeitung zeitlicher Informationen und Sprach-Motorik (Sebastian Wahnelt) Interaktion bei Personen mit Sprechunflüssigkeiten. Dieses Projekt untersucht, ob ein De-fizit bei der Verarbeitung zeitlicher Informationen vorliegt. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der Frage, ob sich die Sprechflüssigkeit durch dynamisch-motorisches Lernen verbessern lässt. Zu diesem Zweck werden eine Reihe behavioraler und EKP-Experimente durchgeführt.

 

Zeitliche Verarbeitung und Sprechen und motorisches Handeln bei Menschen mit Stotterproblematik

Sebastian Wahnelt

Ziel der Studie ist es nachzuweisen, dass Menschen mit Stotterproblematik ein Defizit in der zeitlichen Verarbeitung aufweisen können. Zudem erforschen wir oob Sprechflüssigkeit sich durch motorisches Lernen verbessern lässt. Dazu verwenden wir Verhaltensmethoden sowie EKP Experimente.

 

Kollaborationen

Dr Alexandra Bendixen
University of Leipzig, Faculty of Biosciences, Pharmacy and Psychology, Institute of Psy-chology I, Leipzig, Germany

Dr Simone Dalla Bella
WSFiZ Warsaw, Poland & Movement 2 Health Laboratory (M2H), EuroMov. University of Montpellier 1. Montpellier, France

Dr Peter F. Dominey
Institut cellules souches et cerveau, INSERM U846 – Universite Lyon 1 Lyon, France

Dr. Michel Hoen
Institut cellules souches et cerveau, INSERM U846 – Universite Lyon 1 Lyon, France

Dr Richard B. Ivry
Cognition and Action Laboratory, University of California, Berkeley, CA, USA

Dr Peter E. Keller
Independent Junior Research Group "Music Cognition and Action", MPI for Human Cogni-tive and Brain Sciences, Leipzig, Germany MARCS Auditory Laboratories, University of Western Sydney, Australia

Dr Hellmuth Obrig
Day Clinic of Cognitive Neurology, University of Leipzig, Germany & MPI for Human Cognitive and Brain Sciences, Dept. of Neurology, Leipzig, Germany

Dr Aniruddh D. Patel
The Neuroscience Institute, San Diego, CA, USA

Dr. Emmanuel Procyk
Institut cellules souches et cerveau, INSERM U846 – Universite Lyon 1 Lyon, France

Dr Erich Schröger
University of Leipzig, Faculty of Biosciences, Pharmacy and Psychology, Institute of Psychology I, Leipzig, Germany

Ausgewählte Publikationen

Knolle, F.; Schröger, E.; Baess, P.; Kotz, S. A.: The cerebellum generates motor-to-auditory predictions: ERP lesion evidence. Journal of Cognitive Neuroscience 24 (3), S. 698 - 706 (2012)
Kotz, S. A.; Schwartze, M.: Differential input of the supplementary motor area to a dedicated temporal processing network: Functional and clinical implications. Frontiers in Integrative Neuroscience 5, 86 (2011)
Schwartze, M., Tavano A., Schröger E. & Kotz, S.A.
Timing and prediction in the auditory domain: Cortical and subcortial neural mechanisms.
International Journal of Pschophysiology, 83, 200-207 (2012)
Schwartze, M.; Rothermich, K.; Kotz, S. A.: Functional dissociation of pre-SMA and SMA-proper in temporal processing. NeuroImage 60 (1), S. 290 - 298 (2012)
Schwartze, M.; Rothermich, K.; Schmidt-Kassow, M.; Kotz, S. A.: Temporal regularity effects on pre-attentive and attentive processing of deviance. Biological Psychology 87 (1), S. 146 - 151 (2011)
Schwartze, M.; Keller, P. E.; Patel, A. D.; Kotz, S. A.: The impact of basal ganglia lesions on sensorimotor synchronization, spontaneous motor tempo, and the detection of tempo changes. Behavioural Brain Research 216 (2), S. 685 - 691 (2011)
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