A01 – Extinktionslernen in der vierten Dimension
Onur Güntürkün, Roland Pusch
Dieses Projekt untersucht neuronale Grundlagen der Extinktion appetitiver Konditionierung in Tauben mit einem Ansatz, der es erlaubt über den gesamten experimentellen Zeitraum (der vierten Dimension) neurale Ereignisse zu analysieren, die der Akquisition, kontextabhängiger Extinktion und Renewal zugrunde liegen. Wir kombinieren Einzelzellableitungen, funktionale Bildgebung und optogenetische Methoden in wachen Tauben um Schlüsselereignisse und kausale Wechselbeziehungen zwischen Gehirnarealen des Extinktionsnetzwerks (NCL, NFL, Arcopallium, Hippocampus) auf zellulärer und systemischer Ebene zu untersuchen. Die Untersuchungen an einem anderen Modellorganismus sollen veränderliche und unveränderliche Eigenschaften des Extinktionslernens auf verhaltens- und neurobiologischer Ebene aufdecken.
Leitfragen des Projekts A01:
- Wird durch Extinktionslernen die neuronale Repräsentation konditionierter Reize (CS) im präfrontalen NCL, im motorischen Arcopallium, im visuellen NFL und in dem Hippocampus kontextspezifisch verändert?
- Wie wird die Repräsentation des CS in der visuellen Struktur NFL, den präfrontalen NCL und im Hippocampus durch die „präfrontale“ NCL während des Extinktionslernens und dem Renewal moduliert?
- Welche Vorderhirnbereiche jenseits dieser vier Strukturen nehmen an der Welche Vorderhirnbereiche jenseits dieser vier Strukturen nehmen an der appetitiven Extinktion und dem Renewal teil und was ist ihre Aktivierungssequenz während eines Diskriminations-Extinktions-Erneuerungs-Zyklus?
Onur Güntürkün
Projektleiter A01, F01, Z, ÖRuhr-Universität Bochum
Roland Pusch
Projektleiter A01Ruhr-Universität Bochum
Mina Khodadadi
Postdoc A01Ruhr-Universität Bochum
Robert Reichert
Doktorand A01Ruhr-Universität Bochum
10 projektrelevante Publikationen
Behroozi M, Lorenzi E, Tabrik S, Tegenthoff M, Gozzi A, Güntürkün O, Vallortigara G (2024) Functional MRI of imprinting memory in awake newborn domestic chicks. Commun Biol. 7: 1326. https://doi.org/10.1038/s42003-024-06991-z
Güntürkün O, Pusch R, Rose J (2024) Why birds are smart. Trends Cogn Sci. 28: 197–209. https://doi.org/10.1016/j.tics.2023.11.002
Güntürkün O, von Eugen K, Packheiser J, Pusch R (2021) Avian pallial circuits and cognition – A comparison to mammals. Curr Opin in Neurobiol. 71: 29–36. https://doi.org/10.1016/j.conb.2021.08.007
Khodadadi M, Helluy X, Güntürkün O, Behroozi M (2023) Segmented Spin-Echo EPI imaging improves whole-brain BOLD fMRI in awake pigeon brains. NMR Biomed. 8: e5034. https://doi.org/10.1002/nbm.5034
Packheiser J, Donoso JR, Cheng S, Güntürkün O, Pusch R (2021) Trial-by-trial dynamics of reward prediction errors during extinction learning and renewal. Prog Neurobiol. 197: 101901. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2020.101901
Pusch R, Packheiser J, Azizi AH, Sevincik CS, Rose J, Cheng S, Stüttgen MC, Güntürkün O (2023) Working memory performance is tied to stimulus complexity. Commun Biol. 6: 111. https://doi.org/10.1038/s42003-023-05486-7
Rook N, Tuff JM, Isparta S, Masseck O, Herlitze S, Güntürkün O, Pusch R (2021) AAV1 is the optimal viral vector for optogenetic experiments in pigeons (Columba livia). Commun Biol. 4: 100. https://doi.org/10.1038/s42003-020-01595-9
Sadraee A, Helluy X, Genç, E, Gao M, Behroozi M, Güntürkün O (2025) Neural correlates of appetitive extinction learning: An fMRI study with actively participating pigeons, bioRxiv 2025.04.28.650993 https://doi.org/10.1101/2025.04.28.650993
Sevincik S, Packheiser J, Donoso JR, Cheng S, Güntürkün O, Pusch R (2025) Divide and conquer: How single units of the avian „prefrontal“ area and hippocampus complementary process extinction learning, BioRxiv. bioRxiv 2025.03.21.644535 https://doi.org/10.1101/2025.03.21.644535
Steinemer A, Simon A, Güntürkün O, Rook N (2024) Parallel executive pallio-motor loops in the pigeon brain. J Comp Neurol. 532: e25611. https://doi.org/10.1002/cne.25611