Neuronal and Perceptual Effects of Selective Attention in the Primate Visual System

Abstract

Die in dieser Dissertation zusammengefassten Studien widmen sich der Untersuchung kognitiver Einflüsse auf die Verarbeitung visueller Informationen. Von besonderer Bedeutung ist hierbei die selektive Aufmerksamkeit, welche die limitierten Verarbeitungskapazitäten des Gehirns auf die für den Organismus relevanten sensorischen Informationen konzentriert. Mittels Ableitungen von Einzelzellaktivität und lokaler Feldpotentiale (LFPs) in einem bewegungssensitiven Areal des visuellen Kortex (area MT) von Rhesusaffen, konnten wir verschiedene, bisher unbekannte, Aspekte der Wirkungsweise von selektiver Aufmerksamkeit aufklären. So konnten wir zeigen, dass Aufmerksamkeit individuell auf mehrere relevante Stimuli fokussiert werden kann und somit deren Wahrnehmung verbessert. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass Aufmerksamkeit die in MT Neurone eingehenden Signale moduliert, und dass sich diese Effekte in verschiedenen Frequenzbändern von LFPs manifestieren. Zusätzlich konnten wir demonstrieren, dass die zeitliche Abfolge von Aktionspotentialen eine Informationsquelle darstellt, die dem Gehirn höchstwahrscheinlich zur Enkodierung von Stimuluseigenschaften dient. Einhergehend mit den elektrophysiologischen Studien haben wir in Verhaltensexperimenten an Humanprobanden die Auswirkungen von Aufmerksamkeit untersucht, wenn diese zwischen Stimuli in verschiedenen Bezugssystemen geteilt werden muss. Eine weitere Wahrnehmungsstudie widmete sich der Frage nach dem Einfluss eigenschafts-basierter Aufmerksamkeit auf die Verarbeitung von Informationen, welche von räumlich getrennten Stimuli stammen. Gemeinsam verdeutlichen diese Studien, dass die Verarbeitung sensorischer Informationen im visuellen Kortex von Primaten starken kognitiven Einflüssen unterliegt.