Die Pupillengröße ist eine autonome Messgröße, die sowohl von der Aktivität des Sympathikus als auch des Parasympathikus beeinflusst wird , was sie zu einem vielversprechenden physiologischen Marker für das Angstlernen macht. Ergebnisse aus früheren Untersucherungen zeigen, dass die Pupillenerweiterung als Indikator sowohl für Erregung als auch für kognitives Engagement in Paradigmen zur Angstkonditionierung dient. Da die Reaktion auf die Pupillengröße ein relativ neues Maß in der Furchtkonditionierungsforschung ist, wurde eine Vielzahl von Analysemethoden zu ihrer Auswertung angewandt. Diese Methoden beruhen häufig auf der Erkennung von Spitzenwerten oder der Mittelwertbildung für feste Zeitfenster, die die zeitliche Dynamik der Reaktion auf die Pupillengröße nicht erfassen können. Jedoch können diese Methoden das komplexe Zusammenspiel zwischen autonomen Prozessen nicht vollständig erfassen. Um dieses Problem zu lösen, möchte Enzo Nio (A05) nun mit seinem neuen Projekt einen stärker datengesteuerten Ansatz erforschen – die temporale Hauptkomponentenanalyse (tPCA). Enzo beschreibt sein Projekt wie folgt:

In diesem Projekt wenden wir die temporale Hauptkomponentenanalyse (engl. temporal principal component analysis, tPCA) auf Pupillengröße-Zeitreihendaten aus Furchtakquisition- und Furchtextinktionsphasen unseres dreitägigen Furchtkonditionierungs-Experiments an. Wir stellen die Hypothese auf, dass tPCA klare Komponenten der Pupillengrößen-Reaktion identifizieren wird, die Erregungsreaktionen von der konditionierten Furchtreaktion unterscheiden. Nach unserem Wissen haben bisher keine Studien die Verwendung von tPCA zur Isolation verschiedener Komponenten in Pupillengrößen-Reaktionen im Kontext des Furchtlernens untersucht. Wir zielen darauf ab, die Charakterisierung autonomer Furchtreaktionen zu verbessern und eine Methode zur Quantifizierung unterschiedlicher erregungs- und lernbezogener Pupillenmuster zu etablieren. Unser Ansatz könnte zur Entwicklung von Biomarkern für die Furchtkonditionierung beitragen und eine Grundlage für die Anwendung von tPCA auf andere Messgrößen, wie die Hautleitfähigkeits-Reaktion, in der Furchtkonditionierung schaffen.

Der SFB 180 hat ein Budget zur Realisierung eigener Forschungsideen seiner Nachwuchswissenschaftler eingerichtet. Mit der „Schatzkiste“ finanzieren wir überzeugende und eigenständige Studienkonzepte unserer Early Career Researcher.