Der untere Parietallappen und die temporoparietale Verbindung

Finanziert von dem Princeton Neuroscience Institute Innovation Fund und der Simons Stiftung

 

Der untere Parietallappen (IPL), einschließlich der teilweise überlappenden temporoparietalen Verbindung (TPJ), wird während komplexer Funktionen, wie z. B. der Theorie des Denkens und des episodischen Gedächtnisses, aktiviert. Auch bei Funktionen niedrigerer Ordnung, wie etwa der automatischen Aufmerksamkeitsverschiebung auf unerwartete, aber möglicherweise wichtige Reize oder das Gefühl im eigenen Körper zu verweilen, scheint er eine wichtige Rolle zu spielen. Hunderte von funktionellen MRT-Studien, unter verschiedenen Bedingungen, haben gezeigt, dass Regionen im IPL und TPJ während einer Reihe von Verhaltensweisen "aufleuchten". Es scheint, dass Informationen vom gesamten Gehirn auf den IPL und die TPJ konvergieren.

Auch wir haben eine Reihe von Studien durchgeführt, in denen wir folgende Frage behandelt haben: Können wir Unterteilungen identifizieren, die an verschiedenartigen Verhaltensweisen und Funktionen beteiligt sind? Auf der Seite Veröffentlichungen und Lebenslauf finden Sie Verweise auf Publikationen, die sich auf die Forschungslinie IPL und TPJ beziehen.

Auflösen von Unterteilungen innerhalb des TPL und der IPJ

In unserer ersten Studie, die im Journal of Neuroscience (2015) veröffentlicht wurde, verwendeten wir die unabhängige Komponentenanalyse (ICA), eine Technik, die auf fMRT-Daten angewendet werden kann, um funktionale Unterteilungen, basierend auf der, während eines Scans aufgezeichneten Gehirnaktivität, zu identifizieren. Im Gegensatz zu den meisten anderen Studien haben wir ICA auf eine begrenzte Region, statt auf das gesamte Gehirn, angewendet - den IPL und die TPJ ("locale ICA"). Dieser Ansatz erhöhte unsere Fähigkeit, kleine Unterteilungen zu erkennen. Wir fanden fünf Unterteilungen in der rechten Hemisphäre und vier in der linken Hemisphäre. In einer anderen Studie, veröffentlicht in Cerebral Cortex (2017), fanden wir eine zusätzliche posteriore Unterteilung. Die verschiedenen Unterteilungen weisen einzigartige funktionale Konnektivitätsmuster auf, was darauf hindeutet, dass sie mit verschiedenen Funktionen und Verhaltensweisen assoziiert sein können.

Ich werde die Maskendateien mit den Unterteilungen bald wieder online stellen - in der Zwischenzeit kontaktieren Sie mich bitte, wenn Sie sie haben möchten.

Unterteilungen mit Verhaltensfunktionen koppeln

Um zu verifizieren, ob die Untereinheiten, die in den oben beschriebenen Studien entdeckt wurden, für die Gehirnfunktion relevant sind, scannten wir Probanden, während sie fünf verschiedene Aufgaben erledigten. Dabei untersuchten wir soziale Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsfunktionen, die zuvor mit dem IPL und der TPJ assoziiert waren. Nachdem wir die fMRT-Daten gesammelt hatten, verwendeten wir die lokale ICA-Methode, um die Unterteilungen zu isolieren und zu messen, welche von ihnen mit unterschiedlichen Verhaltensweisen assoziiert waren. Diese Studie, die in eNeuro (2016) veröffentlicht wurde, zeigte, dass die theory-of-mind activity (falsche Glaubensaufgabe), die Zielerkennung (oddball attention task) und die Aufmerksamkeits-Neuorientierung (Posner-Aufgabe) unterschiedliche Unterteilungen aktivieren. Wir haben auch eine Unterteilung gefunden, die universell in allen fünf Aufgaben aktiviert wurde, was darauf hinweist, dass es eine Region in dem IPL und der TPJ gibt, die eine weniger spezifische, übergreifende Funktion haben kann. In einer in PNAS (2016) veröffentlichten Studie berichteten wir anschließend, dass diese Region unabhängig von der Aufmerksamkeit mit subjektivem Bewusstsein assoziiert ist.

 

Geschlechtsunterschiede im IPL und TPJ

Im Rahmen einer Autismusstudie, die von der Simons Foundation finanziert wird (siehe auch Autismus-Seite), testen wir derzeit anhand von lokaler ICA und Konnektivitätsanalysen Geschlechtsunterschiede in der Organisation des IPL und der TPJ. Wir verwenden hochauflösende fMRT-Daten, die mit einer sehr hohen Feldstärke (7T) aufgenommen wurden, was uns eine größere Chance gibt, subtile Unterschiede in der IPL / TPJ-Topographie zu entdecken. Wir untersuchen auch Geschlechtsunterschiede bei Kindern mit ADHS.