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
Noemie Rook
Doktorandin A01Ruhr-Universität Bochum
10 projektrelevante Publikationen
De Groof G, Jonckers E, Güntürkün O, Denolf P, van Auderkerke J, van der Linden A (2013) Functional MRI and functional connectivity of the visual system of awake pigeons. Behav Brain Res. 239: 43–50. doi:10.1016/j.bbr.2012.10.044
Güntürkün O, Verhoye M, De Groof G, van der Linden A (2013) A 3-dimensional digital atlas of the ascending sensory and the descending motor systems in the pigeon brain. Brain Struct Funct. 218(1): 269–281. doi:10.1007/s00429-012-0400-y
Kasties N, Starosta S, Güntürkün O, Stüttgen MC (2016) Neurons in the pigeon caudolateral nidopallium differentiate Pavlovian conditioned stimuli but not their associated reward value in a sign-tracking paradigm. Sci Rep. 6:35469. doi:10.1038/srep35469
Koenen C, Pusch R, Broker F, Thiele S, Güntürkün O (2016) Categories in the pigeon brain: A reverse engineering approach. J Exp Anal Behav. 105(1): 111–122. doi:10.1002/jeab.179
Lengersdorf D, Marks D, Uengoer M, Stüttgen MC, Güntürkün O (2015) Blocking NMDA-receptors in the pigeon’s „prefrontal“ caudal nidopallium impairs appetitive extinction learning in a sign-tracking paradigm. Front Behav Neurosci. 9: 85. doi:10.3389/fnbeh.2015.00085
Lengersdorf D, Pusch R, Güntürkün O, Stüttgen MC (2014) Neurons in the pigeon nidopallium caudolaterale signal the selection and execution of perceptual decisions. Eur J Neurosci. 40(9): 3316–3327. doi:10.1111/ejn.12698
Lengersdorf D, Stüttgen MC, Uengoer M, Güntürkün O (2014) Transient inactivation of the pigeon hippocampus or the nidopallium caudolaterale during extinction learning impairs extinction retrieval in an appetitive conditioning paradigm. Behav Brain Res. 265: 93–100. doi:10.1016/j.bbr.2014.02.025
Lissek S, Güntürkün O (2003) Dissociation of extinction and behavioral disinhibition: the role of NMDA receptors in the pigeon associative forebrain during extinction. J Neurosci. 23(22): 8119–8124.
Starosta S, Stüttgen MC, Güntürkün O (2014) Recording single neurons‘ action potentials from freely moving pigeons across three stages of learning. J Vis Exp. (88). doi:10.3791/51283
Starosta S, Uengoer M, Bartetzko I, Lucke S, Güntürkün O, Stüttgen MC (2016) Context specificity of both acquisition and extinction of a Pavlovian conditioned response. Learn Mem. 23(11): 639–643. doi:10.1101/lm.043075.116