Dr. MARLEN ROEHE

 

 

 

 

 

Abgeschlossenes Projekt

Measures of Content and Dynamics of Anticipation in the Brain

Wir leben in einer hochdynamisch Umwelt, die uns dennoch kontinuierliche sensorische Regelmäßigkeiten präsentiert. Dies erlaubt uns, implizit und explizit Regelmäßigkeiten und Assoziationen aus unserer Umwelt zu extrahieren und interne Repräsentationen der Außenwelt zu etablieren (Clark, 2013). Sobald diese Repräsentationen aufgebaut sind, um ein hierarchisches generatives Modell zu bilden, können zeitliche Regularitäten durch top-down-Vorhersagen antizipiert werden. Dies bedeutet, dass weniger Zeit und Aufmerksamkeit benötigt wird, um diese Sinnesreize zu verarbeiten. Neurophysiologische Studien postulieren, dass diese top-down-Vorhersagen durch Beta/Alpha-Oszillationsdominanz repräsentiert werden, während die feedforward-Projektion von neuartiger Information durch dominierende Gamma-Oszillationen repräsentiert wird (Cao et al., 2017). Um den bidirektionalen Informationstransfer zu optimieren, tritt dieses Wechselspiel der Oszillationen nicht gleichzeitig auf, sondern wird in Phasen von dominierenden Beta/Alpha oder dominierenden Gamma-Oszillationen unterteilt (Fontolan et al., 2014). Was jedoch spekulativ bleibt, ist der Erzeugungsprozess von impliziten Vorhersagen, d. h. wir wissen wenig über die elektrophysiologischen Grundlagen, die den Aufbau von Vorhersagen beschreibt, und wie diese Vorhersagen durch den konstanten Strom von konkurrierendem interozeptiven und exterozeptiven Input beeinflusst werden. Mit dieser Studie beabsichtigen wir daher, die elektrophysiologischen Grundlagen visuellen statistischen Lernens zu untersuchen.

Literatur

Cao, L., Thut, G., & Gross, J. (2017). The role of brain oscillations in predicting self-generated sounds. NeuroImage, 147, 895-903.

Clark A. (2013). Whatever next? Predictive brains, situated agents, and the future of cognitive science. Behav Brains Sci, 36, 181-204.

Fontolan, L., Morillon, B., Liegeois-Chauvel, C., & Giraud, A.-L. (2014). The contribution of frequencyspecific activity to hierarchical information processing in the human auditory cortex. Nature Communications, 5, 1-10.

 

Publikationen

Roehe, M.A., Kluger, D.,  Schubotz, R.I. (2023) Fluctuations in alpha and beta power provide neural states favourable for contextually relevant anticipatory processes. European Journal of Neuroscience (in press)

Roehe, M.A., Kluger, D.S., Schroeder, S.C.Y., Schliephake, L.M., Boelte, J., Jacobsen, T., Schubotz., R.I. (2021). Early alpha/beta oscillations reflect the formation of face-related expectations in the brain. PLoS ONE 16(7): e0255116

Schliephake, L.,Trempler, I., Roehe, M.A., Heins, N., Schubotz,R.I. (2021). Positive and negative prediction error signals to violated expectations of face and place stimuli distinctively activate FFA and PPA. NeuroImage, 236 (2021) 118028

Kluger, D.S, Broers, N., Roehe, M. A, Wurm, M.F., Busch, N. A., Schubotz, R.I. (2020) Exploitation of local and global information in predictive processing. PLOS ONE, 15(4):e0231021, doi.org/10.1371/journal.pone.0231021

 

Aktuelle Position

Post-Doc in der Research Unit für Curriculumentwicklung, Medizinische Universität Wien