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Zeitwahrnehmung

Gefühlte Ewigkeit oder Sekundenschnelle? Das Projekt erforscht den bislang unbekannten Mechanismus im Gehirn, der dem Menschen ein Zeitempfinden gibt.

Sitzende Frau schaut auf ihre Armbanduhr

Worum geht's bei dem Projekt?

Die Fähigkeit zur Zeitwahrnehmung ist für fast alle Aspekte unseres Denkens und Handelns von entscheidender Bedeutung, von der Verarbeitung einfacher Sinneseindrücke bis hin zu komplexen kognitiven Leistungen. Die Wahrnehmung der Zeit ist auch eine der wichtigen Fähigkeiten, die bei geistigen Erkrankungen wie Schizophrenie gestört sind. Trotz dieser immensen Bedeutung sind die neuronalen Mechanismen der Zeitwahrnehmung bisher unbekannt, unter anderem wegen der bisher unzureichenden Verknüpfung verschiedener Ebenen der Untersuchung in der Psychologie, der Elektrophysiologie, durch bildgebende Verfahren und theoretische Modellierung.

Ziel des Projekts

Das Ziel dieses Projektes ist es, die grundlegenden Eigenschaften der Zeitwahrnehmung zu verstehen im Hinblick auf ihre psychophysikalischen Gesetzmäßigkeiten und ihre zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen, wobei der Fokus auf der Modulation durch den Neurotransmitter Dopamin liegt.

Wie wird vorgegangen?

Um zu diesen Erkenntnissen zu gelangen, kombinieren wir theoretische Modellbildung mit elektrophysiologischen Experimenten an freilaufenden Ratten. Im theoretischen Teil des Projekts testen wir, inwieweit sich eine Reihe von etablierten Modellen der Zeitwahrnehmung erfolgreich in eine von uns entwickelte, biologisch hoch realistische Computersimulation des präfrontalen Cortex einbauen lassen, und ob diese Modelle in der Lage sind, eine Reihe von Ergebnissen aus psychologischen und pharmakologischen Experimenten zu reproduzieren. Des Weiteren werden wir ein weiteres Modell der Zeitwahrnehmung entwickeln, das auf jüngsten informationstheoretischen Überlegungen beruht, und das inhärente Probleme der bisherigen Modellansätze überwinden kann. Im experimentellen Teil lassen wir Ratten eine Zeitwahrnehmungsaufgabe zur Reproduktion von Zeitintervallen ausführen. Diese Verhaltensaufgabe kombinieren wir mit elektrophysiologischen Messungen vom präfrontalen Cortex und Striatum. Ein tieferes Verständnis der der Zeitwahrnehmung zugrundeliegenden Prozesse werden wir durch pharmakologische Manipulation der Dopaminrezeptoren bzw. durch optogenetische Stimulation des ventralen Tegmentums, das speziell den präfrontalen Cortex mit Dopamin versorgt, gewinnen. In einem finalen Schritt stellen wir den Versuchsaufbau in unserer Simulation nach und vergleichen deren Vorhersagen für die verschiedenen Modelle mit den tatsächlich gewonnenen Daten aus der Verhaltensauswertung und den elektrophysiologischen Ableitungen. Dies dient zum einen der Verfeinerung der Modelle, ermöglicht aber auch Aussagen darüber, welche der Modelle am besten geeignet für das neuronale Substrat der Zeitwahrnehmung erscheinen. 

Was ist das Besondere an dem Projekt?

Aufgrund der neuartigen Kombination verschiedenartiger Verhaltensexperimente und elektrophysiologischen Ableitungen könnte das Projekt ideal dafür geeignet sein, um substanzielle Fortschritte auf dem Weg zu einem integrierten Verständnis der Zeitwahrnehmung zu erzielen. Diese Erkenntnisse der Grundlagenforschung könnten dann perspektivisch auch dabei helfen, Krankheiten wie Parkinson, Schizophrenie oder anderen Störungen im menschlichen Gehirn entgegenzuwirken, in dem Prozesse nachvollzogen, Trainings angepasst und Medikamente optimiert werden können.

Projektteam

Prof. Dr. Joachim Haß, Dr. Thomas Theodor Gerd Hahn (Zentralinstitut für Seelische Gesundheit)

Portraitfoto Joachim Haß
Prof. Dr. Joachim Haß

Projektleitung

Auf einen Blick:

Projektlaufzeit: 3 Jahre I Start: 01.08.2018

Beteiligte Studiengänge: B.A. Psychologie und M.A. Psychologie

Kooperationspartner: 

Fördervolumen: 315.210 € (davon 106.500 € Eigenanteil)

Fördermittelgeber: DFG

 

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Heidelberg, Fakultät für Angewandte Psychologie
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