VELOSO - Auswirkungen von vestibulären Läsionen auf die neuronalen Mechanismen der visuell-landmarkbasierten räumlichen Orientierung

Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, zu untersuchen, wie vestibuläre Defizite den räumlichen Orientierungssinn und insbesondere den neuronalen Kompass des Gehirns beeinflussen. Der neuronale Kompass ermöglicht uns Menschen den Richtungssinn zu behalten, wenn wir uns z.B. in einer Stadt oder in einem Wald bewegen, und besteht aus einer Reihe von Neuronen, die Kopfrichtungszellen genannt werden. Normalerweise sind die Kopfrichtungszellen mit dem visuellen System verbunden und können sich an vertrauten visuellen Orientierungspunkten verankern. Sie sind auch mit dem vestibulären System im Innenohr verbunden, das Kopfbewegungen wahrnimmt und Kopfdrehungen über die Zeit verfolgen kann. Es ist logisch, dass vestibuläre Läsionen, z. B. aufgrund einer Erkrankung des Innenohrs, das System der Kopfrichtungszellen daran hindern sollten, Kopfdrehungen zu verfolgen. Sie beeinträchtigen jedoch die räumliche Orientierung auch beim Gehen an vertrauten Orten. Warum ist das so? Die Arbeitshypothese ist, dass vestibuläre Defizite die Fähigkeit beeinträchtigen, stationäre visuelle Orientierungspunkte zu identifizieren und sie an bestimmte allozentrische Orientierungen zu binden. Der aktuelle Antrag ist Teil eines internationalen Konsortiums, welches die Hypothese testen und untersuchen wird, wie vestibuläre Signale an der visuell gesteuerten Navigation teilnehmen. Dieses Konsortium wird in einem Nagetiermodell mit vestibulären Defiziten und in einem nicht-menschlichen Primatenmodell während multisensorischer Manipulationen Kopfrichtungszellen aufzeichnen. Es wird auch die räumliche Orientierung beim Menschen in der virtuellen Realität testen und die zugrundeliegenden neuronalen Bahnen durch Slice-Arbeit und mathematische Modelle rekonstruieren. Der Antragsteller wird alle Experimente an nicht-menschlichen Primaten durchführen und mit anderen Konsortiumsmitgliedern an Experimenten an Nagetieren und an mathematischen Modellen der zugrundeliegenden neuronalen Bahnen zusammenarbeiten.