Aktiv Projekte
DFG Forschergruppe: Abstrakte Repräsentationen in neuronalen Architekturen
ARENA ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt, das darauf abzielt, besser zu verstehen, wie (konzeptuell-semantisches) Wissen auf verschiedenen Abstraktionsebenen organisiert ist – sowohl im Gehirn als auch in KI-Modellen, und sowohl in Form konkreter visueller Objekte als auch in ihrer sprachlichen Darstellung. Ein zentraler Bestandteil dieses Forschungsunterfangens ist es zu verstehen - Wie abstrakte Repräsentationen erlernt werden. - Wie diese Repräsentationen auf Entscheidungen in verschiedenen Aufgaben-Kontexten abgebildet werden. - Ob und wie diese Repräsentationen in der neuronalen Aktivität kodiert sind, die während der menschlichen Wahrnehmung hervorgerufen wird.
Das ARENA-Projekt wird gemeinsam von Forschern der Goethe-Universität Frankfurt, dem Frankfurt Institute of Advanced Studies (FIAS) und dem Max-Planck-Institut für Softwaresysteme in Saarbrücken durchgeführt.
Drittmittel: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) FOR 5368;
Teilprojekt: „Die hierarchische Struktur abstrakter Szenenrepräsentationen“ (VO 1683/4 -1, Projektnummer 459426179.)
Dauer: 2024 - 2028
Beteiligte Personen am Lehrstuhl: Melissa Vo, Victoria Nicholls
Website: https://neuroai-arena.github.io
DFG Emmy Noether Projekt: Selbstkontrolle über Impulshemmung hinaus: Neuro-kognitive Mechanismen, Beeinträchtigung und Verbesserung von unterscheidbaren Selbstkontrollstrategien
Selbstkontrolle ist der Schlüssel zum menschlichen Erfolg und Wohlbefinden. Selbstkontrolle bezieht sich auf die Fähigkeit, langfristige Ziele zu verfolgen (zum Beispiel Übergewicht zu vermeiden oder Geld für die Zukunft zu sparen) und unmittelbaren Versuchungen zu widerstehen (Belohnungsaufschub). Defizite in der Fähigkeit, Belohnungen aufzuschieben, gehören zu den Kernsymptomen mehrerer klinischer Störungen. Es ist daher wichtig, ein tieferes Verständnis der Gehirnmechanismen zu erlangen, die Entscheidungen zum Belohnungsaufschub zugrunde liegen. Laut einem einflussreichen neuronalen Modell beruhen Entscheidungen zum Belohnungsaufschub entscheidend auf dem neuronalen Belohnungssystem und dem frontoparietalen Kontrollnetzwerk. Die genauen Rollen dieser Gehirnnetzwerke sind jedoch noch lange nicht verstanden. (1) In Bezug auf das neuronale Belohnungssystem nehmen neurowissenschaftliche Untersuchungen oft an, dass das Belohnungssystem den subjektiven Wert zukünftiger Belohnungen darstellt, wie er durch ökonomische Wahlmodelle (hyperbolische Abwertung) berechnet wird. Demgegenüber legt die psychologische Forschung nahe, dass Menschen oft Entscheidungen zwischen zukünftigen Belohnungen nicht basierend auf den subjektiven Werten dieser Belohnungen, wie sie durch ökonomische Abwertungsfunktionen bestimmt werden, treffen, sondern vielmehr basierend auf heuristischen Regeln. In diesem Projekt werde ich daher untersuchen, ob das neuronale Belohnungssystem den Wert von Belohnungsoptionen nicht gemäß ökonomischen Modellen, sondern gemäß heuristischen Wahlregeln darstellt. (2) In Bezug auf das frontoparietale Kontrollnetzwerk untersuchte die vorherige Forschung die Rollen des präfrontalen und des parietalen Kortex für den Belohnungsaufschub nur isoliert. Es bleibt jedoch unklar, wie das Zusammenspiel zwischen diesen Regionen zur Entscheidungsfindung beiträgt. Das zweite Ziel dieses Projekts besteht daher darin, zu bestimmen, wie synchrone neuronale Aktivierung im präfrontalen und im parietalen Kortex den Belohnungsaufschub beeinflusst. Zusammen wird dieses Projekt die neurocomputationalen Rollen zentraler Gehirnmechanismen für Entscheidungen zum Belohnungsaufschub klären. Dies wird zu einem besseren Verständnis der neuronalen Basis von Impulsivitätsdefiziten bei klinischen Störungen wie Sucht oder Fettleibigkeit beitragen.
Dauer: 2019 - 2026
Beteiligte Personen am Lehrstuhl: Alexander Soutschek
DFG Heisenberg Projekt: Neuro-kognitive Grundlagen von mentalem Aufwand und nachhaltiger Entscheidungsfindung
Dauer: 2025 - 2030
Beteiligte Personen am Lehrstuhl: Alexander Soutschek
Erkundungsstipendium der Boehringer Ingelheim Stiftung: Modulation neuronaler Repräsentationen des subjektiven Wertes mit zeitlicher Interferenzstimulation
Dauer: 2023 - 2025
Beteiligte Personen am Lehrstuhl: Alexander Soutschek
DFG-Projekt: Einflüsse von Unsicherheit auf Kontextführung und -unterdrückung beim Kontextlernen: Neuronale und rechnerische Mechanismen
Die wiederholte Konfrontation mit einem Ziel, das immer wieder innerhalb einer festen Anordnung von Ablenkungen auftaucht, kann die visuelle Suche beschleunigen - ein Phänomen, das als kontextuelles Cueing bekannt ist (Chun & Jiang, 1998). Dieser Effekt spiegelt die Fähigkeit des kognitiven Systems wider, statistische Regelmäßigkeiten in der Umgebung zu erlernen, oft ohne sich dessen bewusst zu sein. In den meisten Studien wurden jedoch statische Ziel-Kontext-Beziehungen verwendet, die nicht den dynamischen Charakter realer Umgebungen widerspiegeln, in denen diese Assoziationen variieren können, was Unsicherheit oder Unbeständigkeit in den Lernprozess einbringt. In dieser Forschungsarbeit soll untersucht werden, wie verschiedene Formen der Unsicherheit das kontextuelle Lernen beeinflussen. Drei Haupttypen sind: (1) Unsicherheit in der räumlichen Vorhersagbarkeit von Ablenkungskonfigurationen, (2) Unsicherheit in der Identität der Ablenkungen und (3) Unsicherheit in der zeitlichen Abfolge von wiederholten Konfigurationen. Unter Bedingungen hoher oder niedriger Sicherheit können verschiedene Mechanismen den Kontexteffekt steuern - entweder kontextbasierte Lenkung (Lenkung der Aufmerksamkeit) oder Kontextunterdrückung (Ausfiltern irrelevanter Informationen). Dieses Projekt kombiniert Verhaltensmethoden, EEG, fMRI und computergestützte Modellierung, um diese Mechanismen mit Hilfe von Anpassungen des klassischen Paradigmas des kontextuellen Hinweises zu untersuchen. Das Endziel ist die Entwicklung eines neurokognitiven Modells des aktiven kontextuellen Lernens, das auf dem Rahmen der prädiktiven Kodierung basiert.
Finanzierung durch Dritte: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Projektnummer 505693104
Dauer: 2022 - 2026
Beteiligte Personen am Lehrstuhl: Siyi Chen, Zhuanghua Shi
DFG-Forschergruppe "Aktive Wahrnehmung" (FOR-2293)
Der Lehrstuhl hat eine 6-jährige DFG-Forschergruppe "Aktive Wahrnehmung". Aktive Wahrnehmung betrifft und vereint klassische psychologische Themen wie Wahrnehmung, selektive Aufmerksamkeit, Wahrnehmungs-/Handlungslernen und Handlungskontrolle. Sie impliziert, dass die Wahrnehmungsverarbeitung nicht nur zu Handlungen führt, sondern auch von beabsichtigten Handlungen (einschließlich antizipierter Handlungskonsequenzen) sowie von Gedächtnis- ("Priors") und kontextuellen (z.B. sozialen) Einflüssen beeinflusst wird. Das übergreifende Ziel der Forschungsgruppe ist es, diese Themen, die bisher weitgehend getrennt behandelt wurden, in einen vereinheitlichenden Rahmen des "situierten, adaptiv wahrnehmenden Beobachters" zu integrieren.
Finanzierung durch Dritte: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Projektnummer 263727500
Dauer: 2015 - 2024
Projektsprecher:Hermann Müller
Website: https://www.for2293.uni-muenchen.de