Modellierung des Taubenhippocampus als künstliches neuronales Netzwerk für speziesübergreifende Untersuchungen von Netzwerkfunktionen

Zwischen verschiedenen Tierarten gibt es gewaltige Unterschiede in der Größe ihrer Gehirne, in der strukturellen Organisation von Gehirnregionen und in den Umweltanforderungen, in denen die Tiere leben. Erstaunlicherweise haben aber zahlreiche Areale artenübergreifend eine relativ ähnliche Funktion. Eine dieser Gehirnregionen ist der Hippocampus, ein subkortikales Netzwerk, das zum avigieren durch den Raum und Bilden von Erinnerungen notwendig ist.
Ziel des beantragten Projektes ist es am Beispiel eines Hippocampus-Modells der Taube und der Ratte zu untersuchen, welche Netzwerkeigenschaften beiden Strukturen gemeinsam ist und welche strukturellen Eigenschaften Verhaltensunterschiede aus experimentellen Daten erklären können. Dabei kommt ein neues Verfahren zum Einsatz, bei dem anhand von anatomischen Daten der Hippocampus als 3D-Modell rekonstruiert wird. Aus den Lageinformationen und räumlichen Distanzen zwischen den Neuronen können Konnektivitäten und Verbindungslängen errechnet werden, die zur Simulation von künstlichen neuronalen Netzwerken genutzt werden. Untersucht wird, wie unterschiedliche Informationsarten (z. B. Orte und Objekte) im Hippocampus kombiniert und getrennt gehalten werden. Mit diesem Projekt wird eine neue
Vorgehensweise etabliert, um die evolutionäre Entwicklung von neuronalen Netzen anhand von computergestützen Modellen verstehen zu können.

Antragsteller

Ruhr-Universität Bochum: Dr. Martin Pyka (Mercator Research Group “Structure of Memory”), Prof. Dr. Dres. h.c. Onur Güntürkün (Fakultät für Psychologie, AE Biopsychologie)

Förderlinie: Anschubförderung
Fördermittel: 40.470,00 Euro
Laufzeit: 01.04.2015- 31.03.2016

Ansprechpartner

Dr. Martin Pyka
Ruhr-Universität Bochum
Mercator Research Group “Structure of Memory”
Universitätsstr. 150
44787 Bochum

Telefon: 0234 – 32 24682
m.pyka(at)rub(dot)de