Sensomotorik Labor

Arbeitsgruppenleiter
Prof. Dr. Peter Thier
Tel. 07071 29 83057
Fax 07071 29 5326

 
Die enorme Anzahl an Fasern, die der Großhirnrinde entspringen und über die pontinen Kerne in das Kleinhirn projizieren, weisen den cerebro-ponto-cerebellären Pfad als eine wichtige Instanz der sensomotorischen Integration aus. Er vereint schon auf der Ebene der pontinen Kerne sensorische Eingänge, z.B. visuelle oder auditorische Signale, mit Motorsignalen der Extremitäten und der Augen. Bei den Untersuchungen über die funktionelle Architektur der Brückenkerne geht es um die Frage, ob die Informationsströme, die ihren Ursprung in verschiedenen Teilen des cerebralen Cortex nehmen, auf der Ebene der Brückenkerne miteinander interagieren.
Untersuchungen, die dem Kleinhirn gelten, befassen sich mit der Frage, ob das Kleinhirn tatsächlich, wie seit Marr und Albus vermutet, ein wesentliches Instrument des motorischen Lernens ist. Sie versuchen zu klären, welche neuronalen Mechanismen dem motorischen Lernen zugrunde liegen. Die Arbeitshypothese, die in Experimenten an nichthumanen Primaten verfolgt wird, ist, dass der cerebelläre Cortex motorische Programme kontinuierlich, auf einer Zeitskala von Sekunden bis Minuten, an die sich stetig verändernden Eigenschaften der Effektoren und der Umwelt, mit der die Effektoren interagieren, anpasst. Die Grundlagen des motorischen Lernens werden am Beispiel des sakkadischen Lernens untersucht, wobei experimentelle Läsionen sowie Einzel- und Multielektrodenableitungen zum Einsatz kommen. Die Arbeitsgruppe interagiert mit der Wahrnehmungsarbeitsgruppe (Labor für Visuelle Wahrnehmung), wenn sie den Gedanken verfolgt, dass cerebelläre Beiträge zur Wahrnehmung darauf basieren könnten, dass das Kleinhirn interne Modelle motorischer Leistungen, die die Wahrnehmung beeinflussen, anbietet, die in ganz ähnlicher Weise wie die internen Modelle, die zur Optimierung motorischer Leistungen dienen, fortwährend angepasst werden.

Laufende Projekte

• Integration von Augen- und Handbewegungen in den Brückenkernen.


• Rolle des Kleinhirns für das motorische Lernen, Adaptation und Rekalibration schneller Augenbewegungen.


• Rolle des Kleinhirns für die Wahrnehmung von Bewegungsreizen und


• Rolle des frontalen Cortex und des superioren Colliculus für die präzise Ausrichtung räumlicher Aufmerksamkeit.

Schlüsselpublikationen
Dicke PW, Barash S, Ilg UJ, Thier P. Single-neuron evidence for a contribution of the dorsal nuclei to both types of goal-directed eye movements, saccades and smooth-pursuit. Eur J Neurosci 2004;19:609-624

Ignashchenkova A, Dicke PW, Haarmeier T, Thier P. Neuron specific contribution of the superior colliculus to overt and covert shifts of attention. Nat Neurosci 2004;7:56-64

Thier P, Dicke PW, Haas R, Barash S. Encoding of movement time by populations of cerebellar Purkinje cells. Nature 2000;405:72-76