Physiologie sensorischer Integration

(Christoph Kayser)

Unser Gehirn erkennt mühelos komplexe Objekte oder Geräusche, oft sogar wenn diese durch andere Einflüsse verdeckt oder übertönt werden. Die Effizienz mit der unser Gehirn Sinneseindrücke verarbeitet lässt darauf schließen, dass die Mechanismen der neuronalen Kodierung an die konkreten Ansprüche unserer Umwelt angepasst sind. In unserer Arbeit untersuchen wir diese Mechanismen, insbesondere interessiert uns wie Sinnesinformation über die verschiedenen Sinneskanäle (Sehen, Hören, Tasten) integriert und in eine gezielte Verhaltensreaktion umgesetzt wird.

Die Tatsache, dass unser Gehirn über mehrere Sinnesmodalitäten verfügt bietet nicht nur viele Vorteile für die Wahrnehmung von Alltagsituationen (z.B. Hörverständnis in lauten Umgebungen), sondern verbessert auch unsere Fähigkeit zu Lernen und bietet die Möglichkeit den Ausfall einer Modalität (z.B. Blindheit oder Taubheit) teilweise durch Information in einer anderen Modalität zu kompensieren. Für unsere Arbeit verwenden wir Methoden der funktionellen Bildgebung, um solche Bereiche des Gehirns zu lokalisieren in denen Prozesse der Sinnesintegration stattfinden. Anschließend untersuchen wir die detaillierten neuronalen Mechanismen in diesen Regionen mittels Methoden der Elektrophysiologie. Dabei konzentrieren wir uns unter anderem darauf, die genauen computationalen Mechanismen der Sinnesverarbeitung zu charakterisieren, wobei analytische Methoden der Informationstheorie zum Einsatz kommen. Unsere Arbeiten zielen nicht nur darauf, unser Verständnis der neuronalen Grundlagen der Wahrnehmung zu verbessern, sondern sollen auch wichtige Einblicke liefern, die später in die Entwicklung von verbesserten Therapieprogrammen für Menschen mit Störungen der Sinneswahrnehmung einfließen.