Doktorarbeiten

In der Sektion Neurophysiologie können Promotionen zum Dr. med. und zum Dr. biol. hum. (Doktor der Humanbiologie) betreut werden. Bei Einverständnis der betreffenden Fakultät ist in bestimmten Fällen auch eine gemeinsame Betreuung der Promotion zum Dr. rer. nat. zusammen mit einem Dozenten aus den Fakultäten für Naturwissenschaften bzw. Ingenieurwissenschaften und Informatik möglich. Derzeit zu vergebende Themen:

• Quantitative Untersuchung der Blickmotorik bei Patienten mit zerebraler Mikroangiopathie. Experimentelle Arbeit im Okulomotorik-Labor. Bei Patienten mit zerebralen Durchblutungsstörungen werden Nervenfasern (weiße Substanz) geschädigt, was je nach deren Lokalisation innerhalb des Gehirns bestimmte Ausfälle im Informationstransfer zur Folge hat. Uns interessiert vor allem das Zusammenspiel von Frontalhirn und Basalganglien, dem man Filter- und Entscheidungsfunktionen zuschreibt. Die okulomotorischen Messungen dienen zur Identifizierung und Quantifizierung funktioneller Defizite und werden mit Ergebnissen bildgebender und neuropsychologischer Verfahren kombiniert.

• Einfluss von visuellen Distraktoren auf die Trajektorie von Blickbewegungen Experimentelle Arbeit im Okulomotorik-Labor. Das Ausrichten des Blicks auf ein neu auftauchendes Ziel erfolgt in der Regel „auf dem kürzesten Weg“ vermittels einer ruckartigen Bewegung der Augen (Sakkade) entlang einer geraden Trajektorie. Wenn jedoch kurz vor Beginn einer solchen Bewegung ein weiteres visuelles Objekt („Distraktor“) auftaucht, machen die Augen häufig einen „Schlenker“, wobei die Trajektorie je nach Zeitpunkt und Ort des Distraktors von diesem weg oder zu ihm hin gekrümmt wird. Diese Zusammenhänge sollen quantitativ erfasst werden, um eine Modellierung des zu Grunde liegenden Mechanismus (z.B. durch neuronale Netze) zu ermöglichen.

• Kopplung von Augen- und Kopfmotorik bei rasch aufeinanderfolgenden Zieländerungen. Experimentelle Arbeit im Okulomotorik-Labor. Wenn kurz nacheinander zwei verschiedene Blickziele präsentiert werden, überspringen die Augen häufig das zuerst auftauchende Ziel und richten den Blick sofort auf das zweite. Dieses Verhalten folgt gut dokumentierten Regeln. Wenn eines der beiden Blickziele (oder beide) sehr exzentrisch liegt, wird neben den Augen auch der Kopf bewegt, der genauso wie die Augen kurzzeitige Zieldarbeitungen ignoriert, dabei aber Regeln gehorcht, die sich zumindest quantitativ von denen der Augen unterscheiden. Diese Regeln sollen untersucht werden mit dem Ziel, daraus generelle Rückschlüsse über die Koordination zwischen Augen- und Kopf-Bewegungen abzuleiten.

• Rolle des Vestibulo-Okulären Reflexes (VOR) bei der Orientierung im Raum. Experimentelle Arbeit im Drehstuhl-Labor. Bei plötzlichen Eigendrehungen stabilisiert der VOR die Sehachse im Raum, indem die Augen im Kopf kompensatorisch gegendrehen. Bei Eigendrehungen mit konstanter Geschwindigkeit klingen sowohl Augenbewegungen als auch subjektive Drehempfindungen exponentiell ab. Interessanterweise kann die Abkling-Zeitkonstante des VOR stark zwischen Individuen variieren. In unserem Labor soll bei gesunden Probanden untersucht werden, ob die Größe der VOR-Zeitkonstante (i) die Genauigkeit der Raumorientierung und (ii) die relativen Gewichte visueller und vestibulärer Sinnesinformationen beeinflusst.

• Körperstabilisierung auf einer Drehplattform bei gleichzeitiger Drehung der visuellen Umwelt. Experimentelle Arbeit im Drehstuhl-Labor. Drehungen der visuellen Umwelt können Eigendreh-Illusionen auslösen und auch die Fortbewegungsrichtung beim Gehen beeinflussen. In unserem Labor wird bei gesunden Probanden untersucht, wie gut Probanden die Position ihres Körpers im Raum gegenüber Drehungen einer Unterlage stabilisieren können, wenn ihnen keine festen visuellen Landmarken als Anhaltspunkte zu Verfügung stehen, sondern sich die visuelle Umwelt als Ganzes dreht.

• Der Aspekt „Zeit“ bei der Verarbeitung von Bewegungsinformation. Experimentelle Arbeit mit funktioneller Kernspintomographie (fMRI). Der Autofahrer, der auf eine gelbe Ampel zu rollt, schätzt implizit aus Wegstrecke und eigener Geschwindigkeit, wann sein Fahrzeug die Kreuzung erreichen wird. Bei freiwilligen Probanden werden während der Darbietung von Bewegungsreizen „automatische“ Prozesse der Zeitverarbeitung im Gehirn untersucht.