Institut für Hirnforschung III (Theoretische Neurobiologie)

Institut für Hirnforschung III (Theoretische Neurobiologie)

Zentrales Ziel der Neurowissenschaften ist zu verstehen, wie die Gehirne von Tieren und Menschen die große Vielfalt von kognitiven Leistungen und Verhaltensmustern generieren. Unser Institut trägt zu diesem Ziel mit Untersuchungen zu den neuronalen Mechanismen komplexer Hirnfunktionen wie visueller Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Lernen und Gedächtnis bei.

Der informationsverarbeitende Prozeß, der solchen kognitiven Funktionen zugrunde liegt, hängt von sehr vielen Nervenzellen ab, die über zahlreiche Strukturen des Gehirns verteilt sind. Es wird angenommen, dass diese Nervenzellen sich abhängig von Stimulus und Verhaltensanforderung dynamisch in wechselnden Konstellationen zu funktionellen Gruppen zusammenfinden, um die jeweils notwendigen Informationsverarbeitungsprozesse zu implementieren. Wir versuchen diese Mechanismen die einzelne Nervenzellen zu solchen funktionellen Gruppen verbinden, sowie die Verarbeitungsmechanismen und die neuronale Kodierung in solchen Gruppen zu verstehen. Unser besonderes Interesse gilt hierbei parallel organisierten Mechanismen der Informationsverarbeitung und insbesondere zeitlichen Strukturen wie neuronaler Synchronisation und Oszillationen. Laufende Forschungsprojekte sollen klären, welche funktionelle Bedeutung diese Mechanismen im Kontext von visueller Wahrnehmung, selektiver visueller Aufmerksamkeit und von Gedächtnisleistungen haben.

Die wichtigsten hierfür in unserem Labor eingesetzten experimentellen Techniken umfassen verschiedene Arten elektrophysiologischer Multi-Elektrodenableitungen an entsprechend trainierten oder anästhesierten Tieren (Rhesusaffen bzw. Ratten). Zusätzlich werden psychophysische und neuroanatomische Methoden, NMR und Elektroenzephalographie eingesetzt. Theoretische Analysen und Datenauswertungen werden in enger Kooperation mit dem Institut für Theoretische Neurophysik durchgeführt.

Drittmittel wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG, SFB 517), HFSP, der Europäischen Gemeinschaft und der VolkswagenStiftung eingeworben.

 

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Adresse:
Biologischer Garten
Hochschulring 16a
D-28359 Bremen
Tel.: 49 421 218 9086
Fax: 49 421 218 9004
eMail
 
Kontakt:

Prof. Dr. Andreas Kreiter
Tel.: 49 421 218 63010
Fax: 49 421 218 63012
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Brain Research Institute III (Theoretical Neurobiology)

The central aim of neuroscience is to understand how brains of animals and humans generate their rich repertoire of cognitive and behavioral capabilities. Our institute contributes to this goal by research on the computational processes and neuronal mechanisms underlying higher brain functions such as visual perception, attention, learning and memory.

The computational processes underlying such cognitive functions depend on numerous neurons widely distributed over various structures of the mammalian brain. They are thought to dynamically organize themselves into stimulus and task dependent groups to fulfill the permanently changing computational requirements posed by the surrounding world. Our aim is to understand the mechanisms which bind individual neurons into such functional groups and to understand the mechanisms and neuronal code used to process information within such groups. With respect to this topics we concentrate on parallel distributed mechanisms of information processing and in particular on temporal mechanisms such as neuronal synchronization and oscillation. Current research projects try to elucidate the role which these mechanisms fulfill in the context of visual perception, selective visual attention, and memory.

Major experimental techniques used in the lab are different types of multi-electrode recordings in behaving and anaesthetized animals (macaque monkey and rat). In addition, psychophysical methods, neuroanatomical techniques, MRI and electroencephalography are used. Theoretical work and data analysis is done in close cooperation with the Institute of Theoretical Neurophysics.

Support has been gained by the German Science Foundation (DFG, SFB 517), HFSP, the European Community and the VolkswagenStiftung.

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