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A02 – Neuronale Mechanismen der Kontextgeneralisierung

Nikolai Axmacher

Während Kontexte während des initialen Lernens häufig generalisieren, ist Extinktion stärker kontextabhängig. Im Projekt sollen die Mechanismen untersucht werden, die Distinktheit oder Generalisierung von Kontexten während Lernen und Extinktion verursachen. Stimulus-spezifische Kontextrepräsentationen werden durch multivariate Analysemethoden in simultanen EEG/fMRT-Messungen bei gesunden Probanden sowie in intrakraniellen EEG- und Einzelzellableitungen bei Epilepsiepatienten identifiziert. Dieser multimethodische Ansatz ist ideal geeignet, um eine Brücke zwischen tier- und humanexperimentellen Studien zum Extinktionslernen herzustellen.

Leitfragen des Projekts A02:

  • Wie werden beim Menschen spezifische Kontexte über mehrere Ebenen der Gehirnorganisation hinweg dargestellt?
  • Wie ändern sich die neuronalen Repräsentationen von Kontexten während des ursprünglichen Lernerwerbs und dem Extinktionslernen?
  • Ist die Generalisierbarkeit oder Unterscheidbarkeit von Kontextdarstellungen während des Lernerwerbs und des Extinktionslernens prädiktiv ob eine Erneuerung oder Extinktion eintreten wird?
  • Welche neuralen Mechanismen unterstützen diese Repräsentationsänderungen?


Nikolai Axmacher

Projektleiter A02, A03, F02

Ruhr-Universität Bochum

Antoine Bouyeure

Postdoc A02

Ruhr-Universität Bochum

Rebekka Heinen

Doktorandin A02

Ruhr-Universität Bochum

10 projektrelevante Publikationen

Bierbrauer A, Kunz L, Gomes CA, Luhmann M, Deuker L, Getzmann S, Wascher E, Gajewski PD, Hengstler JG, Fernandez-Alvarez M, Atienza M, Cammisuli DM, Bonatti F, Pruneti C, Percesepe A, Bellaali Y, Hanseeuw B, Strange BA, Cantero JL, Axmacher N (2020) Unmasking selective path integration deficits in Alzheimer‘s disease risk carriers. Sci Adv. 6(35): eaba1394.

Fellner MC, Gollwitzer S, Rampp S, Kreiselmeyr G, Bush D, Diehl B, Axmacher N, Hamer H, Hanslmayr S (2019) Spectral fingerprints or spectral tilt? Evidence for distinct oscillatory signatures of memory formation. PLOS Biol. 17(7): e3000403.

Fellner MC, Waldhauser GT, Axmacher N (2020) Tracking Selective Rehearsal and Active Inhibition of Memory Traces in Directed Forgetting. Curr Biol. 30(13): 2638–2644.e4.

Kessler H, Schmidt AC, James EL, Blackwell SE, Rauchhaupt M, Harren K, Kehyayan A, Clark IA, Sauvage M, Herpertz S, Axmacher N, Holmes EA (2020) Visuospatial computer game play after memory reminder delivered three days after a traumatic film reduces the number of intrusive memories of the experimental trauma. J Behav Ther Exp Psychiatry. 67: 101454.

Kunz L, Wang L, Lachner-Piza D, Zhang H, Brandt A, Dümpelmann M, Reinacher PC, Coenen VA, Chen D, Wang WX, Zhou W, Liang S, Grewe P, Bien CG, Bierbrauer A, Navarro Schröder T, Schulze-Bonhage A, Axmacher N (2019) Hippocampal theta phases organize the reactivation of large-scale electrophysiological representations during goal-directed navigation. Sci Adv. 5(7): eaav8192.

Lee H, Stirnberg R, Wu S, Wang X, Stöcker T, Jung S, Montag C, Axmacher N (2020) Genetic Alzheimer’s Disease Risk Affects the Neural Mechanisms of Pattern Separation in Hippocampal Subfields. Curr Biol. 30: 4201–4212.e3.

Oehrn CR, Fell J, Baumann C, Rosburg T, Ludowig E, Kessler H, Hanslmayr S, Axmacher N (2018) Direct Electrophysiological Evidence for Prefrontal Control of Hippocampal Processing during Voluntary Forgetting. Curr Biol. 28(18): 3016–3022.e4.

Pacheco ED, Sánchez-Fibla M, Duff A, Principe A, Rocamora R, Zhang H, Axmacher N, Verschure PFMJ (2019) Coordinated representational reinstatement in the human hippocampus and lateral temporal cortex during episodic memory retrieval. Nat Commun. 10(1): 2255.

Waldhauser GT, Dahl MJ, Ruf-Leuschner M, Müller-Bamouh V, Schauer M, Axmacher N, Elbert T, Hanslmayr S (2018) The neural dynamics of deficient memory control in heavily traumatized refugees. Sci Rep. 8(1): 13132.

Zhang H, Fell J, Axmacher N (2018) Electrophysiological mechanisms of human memory consolidation. Nat Commun. 9(1): 4103.