Dynamic Cognition Group

Unsere Forschungsgruppe untersucht die kognitiven und neuronalen Mechanismen der adaptiven Interaktion in dynamischen Umgebungen.

Unser Gehirn ist kontinuierlich mit einer Flut an Daten zur Wissensverarbeitung beschäftigt, denn unsere Lebensumwelt verändert sich ebenso schnell wie auch stetig. Sich immer wieder auf Umweltereignisse einstellen, ist für unser Gehirn eine bedeutende rechnerische Herausforderung. Um dies zu schaffen, besteht ein Schlüsselprinzip des Gehirns darin, in Situationen zukünftig zu erwartende Ereignisse auf Grundlage vorheriger Erfahrungen vorherzusagen und diese Informationen zu nutzen, um unsere Wahrnehmung und Handlung proaktiv zu steuern.

Unsere Forschung verbindet die Bereiche der zeitbezogenen Wissensverarbeitung, des Lernens, der Aufmerksamkeit und des vorausschauenden Handelns mit dem Ziel, ein neurokognitives Modell der dynamischen Wissensverarbeitung zu entwickeln. Wir interessieren uns dafür, welche Rolle die Zeit spielt, wie Wahrnehmung, Kognition und Handlung innerhalb eines zeitlichen Koordinatensystems ineinandergreifen und wie prädiktive Verarbeitung den Zeitaspekt zusammen mit anderen Dimensionen einbezieht. Unser besonderes Interesse gilt der Frage, wie diese Merkmale und im weiteren Sinne die nicht-motorische kognitive Verarbeitung auf subkortikale Strukturen, vor allem auf das Kleinhirn und die Basalganglien, und auf deren Interaktion mit kortikalen Schaltkreisen zurückgreifen.

Wir nähern uns diesen Fragen mit einem multimodalen Ansatz, der Psychophysik mit Verhaltenstests, Computermodellierung, menschlicher Neurophysiologie und mit nicht-invasiver Hirnstimulation kombiniert. Ein zentraler Aspekt unserer Arbeit ist die Anwendung dieser Methoden, um die kausale Rolle der betroffenen neuronalen Schaltkreise zu ermitteln. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Untersuchung subkortikaler Strukturen, da diese meist außerhalb der Reichweite der derzeitigen nicht-invasiven Hirnstimulationsmethoden liegen.