Projektdetails
Abstract
Seit den 70er Jahren ist bekannt, dass Individuen bestimmte Signale Ihres Gehirns willentlich steuern können. Neuere Ergebnisse belegen, dass mit Hilfe von Echtzeit-fMRI sogar die neuronale Aktivität in bestimmten Gehirnregionen reguliert werden kann. Auf fMRI basierendes Neurofeedback hat allerdings gewisse Nachteile. Neben den hohen Kosten sind hier Verzögerungen im Zeitverlauf der hämodynamischen Antwort zu nennen. Diese führen zu verzögertem Feedback, was wiederum den Lernprozess verlangsamen könnte.
Um eine alternative Methode ohne diese Nachteile bereitzustellen, soll im vorliegenden Projekt ein EEG-basiertes Neurofeedbackverfahren entwickelt werden, das die intentionale Kontrolle lokalisierter kortikaler Aktivität
(Intentional Control of Cortical Areas, ICCA) ermöglicht. Dabei werden gesunde Probanden darin trainiert, die Stromdichte im dorsolateralen präfrontalen Cortex (DLPFC) als einer exemplarischen Region willentlich zu erhöhen oder zu verringern. Um eine ausreichende räumliche Auflösung zu gewährleisten, wird eine Echtzeitversion des Verfahrens "LORETA" (low-resolution electromagnetic tomography) entwickelt. Im Anschluss an die Entwicklung und Implementierung dieses (ICCA)-Verfahrens in Phase 1, ist Phase 2 dem Training und der Evaluation durch die gleichzeitige Aufzeichnung von EEG und fMRI gewidmet. Dadurch kann überprüft und bestätigt werden, dass die von den Probanden willentlich erzeugten Aktivitätsänderungen tatsächlich in der Zielregion, dem DLPFC, stattfinden. In Phase 3 wird schließlich die Auswirkung des Trainings auf kognitive Leistungen in einer Aufgabe zum logischen Schlussfolgern überprüft, an der der DLPFC entscheidend beteiligt ist. Da ICCA die Untersuchung systematisch erhöhter oder reduzierter Aktivität in bestimmten neokortikalen Gehirnregionen ermöglicht, hat es das Potential, zu einem wertvollen Werkzeug für neurowissenschaftliche Forschung zu werden. Darüber hinaus könnten sich mögliche Anwendungen auf die Verbesserung von Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis und auf klinische Therapie erstrecken.
Um eine alternative Methode ohne diese Nachteile bereitzustellen, soll im vorliegenden Projekt ein EEG-basiertes Neurofeedbackverfahren entwickelt werden, das die intentionale Kontrolle lokalisierter kortikaler Aktivität
(Intentional Control of Cortical Areas, ICCA) ermöglicht. Dabei werden gesunde Probanden darin trainiert, die Stromdichte im dorsolateralen präfrontalen Cortex (DLPFC) als einer exemplarischen Region willentlich zu erhöhen oder zu verringern. Um eine ausreichende räumliche Auflösung zu gewährleisten, wird eine Echtzeitversion des Verfahrens "LORETA" (low-resolution electromagnetic tomography) entwickelt. Im Anschluss an die Entwicklung und Implementierung dieses (ICCA)-Verfahrens in Phase 1, ist Phase 2 dem Training und der Evaluation durch die gleichzeitige Aufzeichnung von EEG und fMRI gewidmet. Dadurch kann überprüft und bestätigt werden, dass die von den Probanden willentlich erzeugten Aktivitätsänderungen tatsächlich in der Zielregion, dem DLPFC, stattfinden. In Phase 3 wird schließlich die Auswirkung des Trainings auf kognitive Leistungen in einer Aufgabe zum logischen Schlussfolgern überprüft, an der der DLPFC entscheidend beteiligt ist. Da ICCA die Untersuchung systematisch erhöhter oder reduzierter Aktivität in bestimmten neokortikalen Gehirnregionen ermöglicht, hat es das Potential, zu einem wertvollen Werkzeug für neurowissenschaftliche Forschung zu werden. Darüber hinaus könnten sich mögliche Anwendungen auf die Verbesserung von Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis und auf klinische Therapie erstrecken.
Status | Abgeschlossen |
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Tatsächlicher Beginn/ -es Ende | 1/10/07 → 31/12/10 |
Schlagwörter
- EEG
- fMRI
- neurofeedback
- real-time