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A19 – Kausalität und neuronale Dynamik von Kontext und Generalisierung

Jonas Rose

Extinktionslernen ist kontextabhängig. Ob Kontext-Stimuli jedoch bestimmte physikalische Eigenschaften haben oder ob sie allein durch Lernen definiert sind, ist noch ungeklärt. In einem neuen Versuchsaufbau werden wir dies in Tauben zunächst korrelativ auf Verhaltensebene und anschließend kausal durch optogenetische Stimulation untersuchen. Im Anschluss werden wir neruonale Aktivitäten in Krähen mit modernen neurophysiologischen Methoden messen, um festzustellen,  inwiefern die unterschiedliche Kontextabhängigkeit von Extinktion und Akquisition auf Aufmerksamkeits- oder Generalisierungsmechanismen beruhen. 

Leitfragen des Projekts A19:

  • Wird der Kontext nur durch Kontingenz und Kontinuität definiert, oder gibt es physikalische Eigenschaften, die eher zu einem Kontext werden? Können wir die Kausalität in dem zugrunde liegenden neuronalen Netz durch optogenetischer Manipulation?
  • Ist der Hippocampus von Vögeln an der Kontextabhängigkeit des Extinktionslernens beteiligt?
  • Ist der Unterschied in der Kontextabhängigkeit zwischen Erwerb und Auslöschung ein Unterschied in der Aufmerksamkeit oder in der Generalisierung?
  • Sind individuelle Unterschiede bei der Auslöschung/Erneuerung allein durch die Verstärkungsgeschichte bedingt oder sind Regeln und Strategien beteiligt? Sind solche Ergebnisse bei verschiedenen Arten stabil?

Jonas Rose

Projektleiter A19

Ruhr-Universität Bochum

10 projektrelevante Publikationen

Balakhonov D, Rose J (2017) Crows Rival Monkeys in Cognitive Capacity. Sci Rep. 7(1): 8809.

Dykes M, Klarer A, Porter B, Rose J, Colombo M (2018) Neurons in the Pigeon Nidopallium Caudolaterale Display Value-Related Activity. Sci Rep. 8(1): 1–10.

Fongaro E, Rose J (2020) Crows control working memory before and after stimulus encoding. Sci Rep. 10(1): 3253.

Kalenscher T, Windmann S, Diekamp B, Rose J, Güntürkün O, Colombo M (2005) Single units in the pigeon brain integrate reward amount and time-to-reward in an impulsive choice task. Curr Biol. 15(7): 594–602.

Lundqvist M, Rose J, Herman P, Brincat SL, Buschman TJ, Miller EK (2016) Gamma and Beta Bursts Underlie Working Memory. Neuron. 90(1): 152–164.

Puig MV, Rose J, Schmidt R, Freund N (2014) Dopamine modulation of learning and memory in the prefrontal cortex: insights from studies in primates, rodents, and birds. Front Neural Circuits. 8: 93.

Rose J, Schiffer A-M, Güntürkün O (2013) Striatal dopamine D1 receptors are involved in the dissociation of learning based on reward-magnitude. Neuroscience. 230: 132–138.

Rose J, Colombo M (2005) Neural correlates of executive control in the avian brain. PLoS Biol. 3(6): e190.

Rose J, Otto T, Dittrich L (2008) The Biopsychology-Toolbox: a free, open-source Matlab-toolbox for the control of behavioral experiments. J Neurosci Methods. 175(1): 104–107.

Rose J, Schmidt R, Grabemann M, Güntürkün O (2009) Theory meets pigeons: the influence of reward-magnitude on discrimination-learning. Behav Brain Res. 198(1): 125–129.