4. Das menschliche Spiegelneuronensystem (WIN-Programm)

simultan funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) und Elektroenzepha-
lografie (EEG) eingesetzt. Um kausale Schlüsse über das Spiegelneuronensystem
treffen zu können, wurde in einer zweiten Sitzung eines seiner Kernareale mithilfe
transkranialer Magnetstimulation (TMS) deaktiviert. Zudem dienen Blutproben
der Probanden der Genotypisierung hinsichtlich Dopamin- und Oxytocinrezep-
toren.
Während von diesem rein experimentellen Ansatz bereits wertvolle Erkennt-
nisse über das Spiegelneuronensystem zu erwarten sind, erlaubt er noch keine
Aussagen über zugrundeliegende Zellnetzwerke. Deshalb bedienen wir uns zu-
sätzlich der mathematischen Methoden der theoretischen Physik und der Compu-
tational Neuroscience, um den Daten zugrundeliegende neuronale Zellnetzwerke
zu simulieren. Dies ermöglicht zum einen eine Identifikation der globalen Netz-
werkstruktur und ihrer möglichen Modulation durch Neurotransmitter oder ver-
schiedene Aufgaben. Zum anderen kann die Dynamik dieser Netzwerke durch
Computersimulationen biologisch detaillierter lokaler Netzwerkmodelle nach-
vollzogen werden. Von besonderer Bedeutung für unser Projekt ist die Möglich-
keit die Parameter dieser Netzwerke aufgrund der neuropsychologischen Daten
anzupassen und zu interpretieren.
Bisheriger Verlauf
Im Herbst 2016 konnten wir die Erhebung der geplanten 80 Probanden abschlie-
ßen. Die fMRT-Datenanalyse wurde für alle Probanden vervollständigt. Diese
Ergebnisse über die Gesamtgruppe bestätigen unsere Ergebnisse aus der ersten
Teilstichprobe. Wir finden überlappende Aktivität aller drei sozial-kognitiven Auf-
gaben auch in Brodmann Areal 44, in dem wir eine Schlüsselfunktion für das Spie-
gelneuronensystem erwarten (Abb. 1).
Für die EEG-Auswertung haben wir Skripte zur Frequenzanalyse erstellt. Zur
Durchführung der Frequenzanalyse war eine noch gründlichere Reinigung und


Abb. 1: Gehirnaktivität einer Person zu Termin 1 bei den
verschiedenen Aufgaben: Imitation in dunkelgrau, Kognitive
Empathie in hellgrau, TheoryofMind in mittelgrau. Die
Überlappung aus verschiedenen Aufgaben ist in verschiedenen
Graustufen dargestellt, die Überlappung aus allen Aufgaben
in weiß. Man sieht unter anderem eine Region überlappender
Aktivität im inferioren frontalen Gyrus im Bereich von BA44.

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