Prof. Ohl
Prof. Frank Ohl
Institut für Biologie (IBIO)
Aktuelle Projekte
TACTIC (Towards co-evolution in human-technology interfaces)
Laufzeit: 01.01.2024 bis 01.02.2027
Wissenschaftliche Ziele
Die Idee der Co-Evolution an der Mensch-Technologie-Schnittstelle beruht darauf, dass sowohl die biologische Seite wie auch die technische Seite eines Interfaces nicht nur dynamisch und adaptiv sind, sondern in ihrer Adaptivität die der Gegenseite mitberücksichtigen. Die Untersuchung dieser Beeinflussung führt zu einem vertieften Verständnis der Ursachen nicht-gewünschter Prozesse, etwa bei der Maladaption entzündlicher Prozesse an unerwünschte Veränderungen der Implantat-Oberflächen. Mit diesem Verständnis eröffnen sich dann neue Strategien, gewünschte Prozesse im Sinne einer Co-Evolution zu unterstützen. Hierzu zählen Möglichkeiten adaptiver Technologien und Sensorik-Ansätzen, die sich auf individuelle Dynamiken im biologischen System einstellen können, oder auch die Entwicklung von Prozess-bewussten Technologien, die gewünschte Dynamiken im biologischen System herbeiführen können.
Intendierte Strategische Ziele
Die TACTIC GS-Module sind so ausgerichtet, dass zusätzliche translationale Expertisen auf dem Querschnittsbereich der Medizintechnik, Sensorik, und Künstliche Intelligenz (KI) am Standort gestärkt werden können, mit dem Ausblick, die Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsaktivitäten im Land zu stärken. Eine enge Verschränkung von Lebenswissenschaften und Ingenieurswissenschaften wird über alle Module angestrebt, um zukünftige Verbundprojekte in diesem Bereich zu ermöglichen. Darüber hinaus soll durch die Einbindung von KI eine Stärkung des Profilbereichs Medizintechnik entstehen. Durch Internationalisierung der Forschungsschwerpunkte ermöglicht TACTIC eine Vernetzung mit EU-Partnern, was eine wichtige Voraussetzung für die Ausrichtung von Konsortien ist, um auch die Wissenschaft in Sachsen-Anhalt zu stärken.
Arbeitsprogramm
Die GS umfasst 3 Module mit insgesamt 9 Promovierenden. Die thematische Vernetzung entsteht durch Promotionsthemen, denen parallel mindestens zwei thematische Module zugeordnet sind. Jedes der 3 thematischen Module – Interaction, KI und Interface – wird mit je 3 Promotionsstellen (100%) ausgestattet. Ziel ist es, unsere Promovierenden sowohl für den akademischen, als auch privatwirtschaftlichen Arbeitsmarkt zu qualifizieren. Durch Doktorandenseminare soll interdisziplinäre Kompetenz vermittelt werden. Durch jährlichen Thesis-Komitee-Meetings und-TACTIC Symposien wird die Entwicklung der Promovierenden unterstützt. Ein internat. Netzwerk soll durch Präsentationen auf internat. Kongressen und selbstorganisierten Symposien aufgebaut werden.
Abgeschlossene Projekte
SFB 1436: Neural Resources of Cognition - Unlocking the Full Potential of the Brain. TP A06: Neural resource mediated by BDNF-dependent neuroplasticity of cortico-hippocampal interactions
Laufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2024
Neuronal interactions between the hippocampus (HIP) and prefrontal cortex (PFC) mediate essential
cognitive brain functions including spatial learning and fear extinction. This project will study how performancedeficits due to pathophysiological or ageing-dependent malfunction in one of the two brain
areas can be ameliorated by BDNF release-dependent compensatory re-shaping of HIP-PFC synaptic
circuits. We hypothesise that the HIP-PFC synaptic circuit provides a platform to serve as a neural
resource that can be tuned by BDNF-dependent mechanisms and exploited as a neural reserve during
age- or disease-related malfunctioning. To test this, we will employ optogenetically controlled BDNF
release in separate experiments in HIP and PFC neurons, respectively, and investigate in a combined
in vivo and ex vivo approach (1) the mechanisms of HIP-PFC neuronal interactions that provide the
compensatory neural reserve/resource and (2) how unlocking this resource can improve cognitive
functions in adult, healthy, aged, and diseased mice.
ABINEP M2-project 2: Dopamine-dependent modulation of neuronal switches in the auditory cortex and the striatum
Laufzeit: 01.10.2017 bis 30.05.2022
Die hier beantragte ESF-geförderte internationale OVGU-Graduiertenschule (ESF-GS) Analyse, Bildgebung und Modellierung neuronaler und entzündungsbedingter Prozesse (ABINEP) soll die Ausbildung internationaler Promovierender in den besonders forschungsstarken Profillinien der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität (OVGU) unterstützen und ausbauen. Die durch diese ESF-GS geförderten OVGU-Profillinien sind die Zentren für Neurowissenschaften (CBBS) und für die Dynamischen Systeme (CDS, einschließlich Immunologie/Molekulare Medizin der Entzündung). Die ESF-GS umfasst 4 thematische Module mit insgesamt 21 Stipendiaten, die den o.g. Schwerpunkten z.T. parallel zugeordnet sind und die organisatorisch unter dem zentralen Dach der ABINEP ESF-GS zusammengefasst werden sollen. Jedes der 4 thematischen Module wird mit 5-6 Stipendiaten ausgestattet.
Intentionale, antizipatorische, interaktive Systeme (IAIS)
Laufzeit: 01.01.2018 bis 31.12.2020
Intentionale, antizipatorische, interaktive Systeme (IAIS) stellen eine neue Klasse nutzerzentrierter Assistenzsysteme dar und sind ein Nukleus für die Entwicklung der Informationstechnik mit entsprechenden KMUs in Sachsen-Anhalt. IAIS nutzt aus Signaldaten abgeleitete Handlungs- und Systemintentionen sowie den affektiven Zustand des Nutzers. Mittels einer Antizipation des weiteren Handelns des Nutzers werden Lösungen interaktiv ausgehandelt. Die aktiven Rollen des Menschen und des Systems wechseln strategisch, wozu neuro- und verhaltensbiologische Modelle benötigt werden. Die im vorhandenen Systemlabor, auf Grundlage des SFB-TRR 62, applizierten Mensch-Maschine-Systeme haben dann das Ziel des Verständnisses der situierten Interaktion. Dies stärkt die regionale Wirtschaft bei der Integration von Assistenzsystemen für die Industrie 4.0 im demographischen Wandel wesentlich.
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, Graduiertenkolleg
Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2019
- Qualifizierung der im SFB 779 beschäftigten und assoziierten Doktorandinnen und Doktoranden
- einheitliche Qualitätsstandards für die Promovierenden
- Einhaltung kurzer Promotionszeiten
- Vereinbarkeit beruflicher Herausforderungen in der Promotionsphase mit Familie und Kindern
- Bereicherung des wissenschaftlichen Lebens am Standort
- Geschlechtergerechtigkeit
Das Graduiertenkolleg will ein breites neurowissenschaftliches Methodenspektrum vermitteln und legt Wert auf Interdisziplinarität. Es wird inhaltlich mit dem PhD Studiengang Integrative Neuroscience harmonisiert.
Im Rahmen des Graduiertenkollegs werden fünf verschiedene Formen kollegspezifischer Veranstaltungen mit unterschiedlicher Frequenz angeboten, die inhaltlich und zeitlich aufeinander abgestimmt sind:
- Kolloquium (eingeladene Gastrednerinnen und Gastredner, 14-tägig; Auswahl und Vorort-Betreuung der Gäste durch die Kollegiaten
- Kollegiaten-Seminar (Präsentation eigener Ergebnisse, 14-tägig im Wechsel mit dem Kolloquium)
- Vermittlung von Schlüsselqualifikationen in einer Ringvorlesung (1 x monatlich)
- Zusatzmodule zur Verbreiterung des Methodenspektrums und Vertiefung der im Haupt- bzw. Masterstudium erlangten praktischen Fähigkeiten und technologischen Expertise
- Kolleg-Retreat (einmal jährlich; wird von Kollegiaten mitorganisiert)
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, TP: Interaktion sensorischer und Verstärker-evaluierender Systeme beim auditorischen Lernen
Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2019
Das Projekt untersucht die Rolle und Funktion sensorischer Systeme und Verstärker-evaluierender Systeme, sowie deren Interaktion, bei unterschiedlich motiviertem Verhalten und während des Erlernens dieses Verhaltens. Im Berichtszeitraum wurde ein experimentelles Paradigma für die Spezies der Mongolischen Wüstenrennmaus entwickelt, welches erlaubt, die Rolle appetitiver Motivation, aversiver Motivation und der Kombination beider Motivationsformen beim Erlernen ein und desselben Verhaltens quantitativ zu untersuchen. Neben Verhaltensuntersuchungen wurden vor allem elektrophysiologische Untersuchungen, Läsionsstudien und Untersuchungen nach intracranialer Mikrostimulation in einem sensorischen System (auditorischer Cortex) und mehreren Verstärker-evaluierenden Systemen (Corpus striatum, Area tegmentalis ventralis, laterale Habenula) durchgeführt. Zusätzlich wurde in diesem Teilprojekt ein vergleichbares Experimentalparadigma für die Spezies Hausmaus entwickelt (Integratives Paradigma), welches die Zusammenarbeit mehrerer neurowissenschaftlicher Arbeitsgruppen in Magdeburg (an der Universität und am Leibniz-Institut) mit unterschiedlicher Expertise (Verhaltenskunde, systemische Elektrophysiologie, Molekularbiologie) an einem gemeinsamen Experiment erlaubt. Im vorliegenden Projekt wurden auch die Tiere für die Proteomuntersuchungen im Zentralprojekt des SFB bereit gestellt. Zusätzlich wurden mit Hilfe von Läsionen und intracranialer Elektrostimulation wesentliche Aspekte des Zusammenspiels von sensorischen und Verstärker-evaluierenden Systemen beim auditorischen Lernen aufgeklärt und publiziert.
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, TP: Zentrale Aufgaben
Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2019
Das Teilprojekt Z02 ist das zentrale Verwaltungsprojekt des SFB 779. Hier werden das Rechnungs- und Personalwesen aller Teilprojekte, sowie die Koordination der Interaktionen zwischen den wissenschaftlichen Teilprojekten organisiert. Neben der Sicherstellung der notwendigen Infrastruktur für die Durchführung des wissenschaftlichen Programms des SFBs werden im Zentralprojekt ebenfalls die Teilprojekt-übergreifenden Aktivitäten koordiniert.
Resolving and manipulating neuronal networks in the mammalian brain - from correlative to causal analysis. TP: Causative mechanisms of mesoscopic activity patterns in auditory category discrimination
Laufzeit: 01.09.2016 bis 31.08.2019
Der Ausgangspunkt des Schwerpunktprogramms SPP1665 "Reolving and manipulating neuronal networks in the mammalian brain "from correlative to causal analysis" ist die Feststellung, dass ein Großteil der Forschung über die neuronalen Grundlagen von Wahrnehmung und kognitiven Fähigkeiten korrelativer Natur ist. Um von der korrelativen zu einer kausalen Analyse zu gelangen, muss überprüft werden, ob neuronale Korrelate sowohl notwendig als auch hinreiched für die untersuchten Phänomene der Wahrnehmung und Kognition sind. Hierfür ist es notwendig, neuronale Prozesse gezielt verändern zu können. Im Teilprojekt "Causative Mechanisms of Mesoscopic Activity Patterns in Auditory Category Discrimination", welches in Zusammenarbeit mit Prof. Bertram Schmidt (Institut für Mikrosystemtechnik, OVGU) und Prof. Sonja Grün (Forschungszentrum Jülich) bearbeitet wird, verwenden wir elektrische und optogenetische Stimulationen im Hörcortex, gezielt neuronale Prozesse, die der Diskrimination von akustischen Signalen, sowie der auditorischen Kategorienbildung zu Grunde liegen. Kategorienbildung und Konzeptlernen sind dabei elementare Prozesse der Kognition.
SFB TRR 31 Das aktive Gehör, TP: Interaction of bottom-up and top-down processes in cortical processing of frequency-modulated signals
Laufzeit: 01.07.2013 bis 30.06.2017
Es ist bekannt, dass die Varianz der stimulusbezogenen neuronalen Aktivität im auditorischen Kortex (wie auch und in anderen sensorischen Kortexen) zum Teil durch die physikalischen Eigenschaften der auditorischen Reize (Bottom-up-Prozesse) und nicht stimulusbezogene Faktoren wie Aufmerksamkeit, Erwartung, Lernen oder die Aufgabe, mit der die wahrnehmende Person beschäftigt ist, erklärt werden kann. Dieses Projekt zielt darauf ab, physiologische Korrelate von Bottom-up- und Top-down-Prozessen und deren Interaktion im auditorischen Kortex von mongolischen Wüstenrennmäusen während der Verarbeitung von frequenzmodulierten Geräuschen zu identifizieren, einer Reizklasse, die für Umweltgeräusche und Kommunikationsgeräusche bei Wüstenrennmäusen und Menschen (Sprache) von Bedeutung ist und für die die Relevanz der kortikalen Verarbeitung bereits nachgewiesen wurde. Das Projekt kombiniert mehrere Ansätze, darunter Verhaltensanalyse, elektrophysiologische Techniken und pharmakologische Manipulation, sowie experimentelle Paradigmen, die in den ersten beiden Förderperioden entwickelt wurden. Drei Hauptziele sind (1) die Durchführung der neu entwickelten Residual-CSD-Analyse, die eine Dissoziation der Rekrutierung von thalamokortikalen und intrakortikalen Schaltkreisen ermöglicht, während das Tier in einem Lernexperiment seine Zielunterscheidungsleistung entwickelt, (2) die Validierung der abgeleiteten Dissoziationen von Beiträgen thalamokortikaler und intrakortikaler Schaltkreise zu neuronalen Aktivitätsmustern über kortikale Laminae hinweg, und (3) die Untersuchung der modulatorischen Effekte des Neurotransmitters Dopamin, dessen Relevanz für das untersuchte Gelernte zuvor nachgewiesen wurde, auf die während des Lernens rekrutierten neuronalen kortikalen Schaltkreise.
Dieser Text wurde mit DeepL übersetzt
SFB TRR 62 Eine Companion-Technologie für kognitive technische Systeme, TP: Neurophysiologie der Reizbewertung und des Strategiewechsels
Laufzeit: 01.01.2013 bis 31.12.2016
Neurophysiologie der Reizbewertung und des Strategiewechsels
Inhalt
Im interaktiven Dialog zwischen Nutzer und Companion ist die Fähigkeit zum Strategiewechsel auf beiden Seiten Grundlage einer erfolgreichen Kommunikation. Hierbei wird unter Strategiewechsel eine Änderung in Handlungsplanung und/oder -ausführung bei Beibehaltung der übergeordneten Zielstellung verstanden. Die physiologischen (in biologischen Systemen) bzw. algorithmischen Grundlagen (in technischen Systemen) des Strategiewechsels sind weitgehend ungeklärt. Grundlage für Strategiewechsel ist die Fähigkeit, sensorische Information im Lichte gemachter Erfahrungen bewerten zu können. Die Fähigkeit der Reizbewertung ist für biologische kognitive Systeme typisch, doch auch hier sind die ihr zu Grunde liegenden Mechanismen kaum verstanden. Ziel dieses Teilprojektes ist es, die physiologischen Grundlagen der Reizbewertung und des Strategiewechsels aufzuklären und sie für technische Systeme nutzbar zu machen.
Hierzu soll ein Tiermodell verwendet werden, in welchem neuronale Mechanismen von Reizbewertung und Strategiewechsel in hinreichend komplexen, aber der präzisen physiologischen Analyse zugänglichen, Dialog-ähnlichen Verhaltenssituationen erforscht werden können: Das Diskriminationslernen in einem etablierten Go/NoGo-Paradigma erlaubt die Abbildung zweier klassischer Szenarien zum Strategiewechsel, nämlich veränderte Merkmals-Selektion und veränderte Handlungs-Zusweisung in ein solches Tiermodell. Im Szenario der veränderten Merkmals-Selektion ist ein Dialogpartner gezwungen, andere als die bisher dienlichen Merkmale von Reizen des eingehenden Informationsstroms zu verwenden, um Handlungsentscheidungen zu treffen. Im Szenario der veränderten Handlungs-Zuweisung müssen unveränderten Merkmalen eintreffender Reize nunmehr andere als die bisherigen Handlungen zugeordnet werden. Ein prototypisches Beispiel für veränderte Handlungs-Zuweisung ist die Kontingenz-Umkehr, bei der zwei Reizen, die bisher mit zwei verschiedenen Bedeutungen assoziiert waren, die gleichen Bedeutungen aber in umgekehrter Zuordnung zugewiesen werden. In beiden Szenarien erhält das handelnde Subjekt über die Rückkopplung aus der Umwelt (inklusive etwaiger Dialogpartner) Information über die Konsequenzen der aktuell eingeschlagenen Handlungsstrategie. Die zeitliche Struktur dieser Rückkopplung und ihre Bedeutung für erfolgreiche Strategiewechsel sind weitere Schwerpunkte dieses Teilprojektes.
D-USA Verbund: Strategiewechsel in kognitiven biologischen und technischen Systemen
Laufzeit: 01.12.2013 bis 30.11.2016
In diesem Projekt kooperieren wir mit einer Gruppe Mathematikern (Prof. Robert Kozma, University of Memphis, TN) über abrupte (im Gegensatz zu kontinuierlichen) Veränderungen in Lernprozessen. Das Projekt untersucht verhaltensrelevante Aspekte derartiger abrupter Prozesse (z.B. Lernen durch plötzliche Einsicht, "Aha-Moment", Strategiewechsel, etc.) und deren neuronale Grundlagen (Phasenübergangsverhalten in dynamischen Systemen) in einem Nager-Lernmodell. Ziel dieses Projektes ist es, die zu Grunde liegenden neuronalen Prozesse algorithmisch zu fassen, um damit ihre Implementierung in künstlichen kognitiven Systemen zu ermöglichen. Das Testszenario ist hierbei die Verwendung dieser Algorithmen für die Steuerung autonomer Fahrroboter.
Resolving and manipulating neuronal networks in the mammalian brain - from correlative to causal analysis. TP: Causative mechanisms of mesoscopic activity patterns in auditory category discrimination
Laufzeit: 01.09.2013 bis 31.08.2016
Der Ausgangspunkt des Schwerpunktprogramms SPP1665 "Reolving and manipulating neuronal networks in the mammalian brain from correlative to causal analysis" ist die Feststellung, dass ein Großteil der Forschung über die neuronalen Grundlagen von Wahrnehmung und kognitiven Fähigkeiten korrelativer Natur ist. Um von der korrelativen zu einer kausalen Analyse zu gelangen, muss überprüft werden, ob neuronale Korrelate sowohl notwendig als auch hinreiched für die untersuchten Phänomene der Wahrnehmung und Kognition sind. Hierfür ist es notwendig, neuronale Prozesse gezielt verändern zu können. Im Teilprojekt "Causative Mechanisms of Mesoscopic Activity Patterns in Auditory Category Discrimination", welches in Zusammenarbeit mit Prof. Bertram Schmidt (Institut für Mikrosystemtechnik, OVGU) und Prof. Sonja Grün (Forschungszentrum Jülich) bearbeitet wird, verwenden wir elektrische und optogenetische Stimulationen im Hörcortex, gezielt neuronale Prozesse, die der Diskrimination von akustischen Signalen, sowie der auditorischen Kategorienbildung zu Grunde liegen. Kategorienbildung und Konzeptlernen sind dabei elementare Prozesse der Kognition.
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, Graduiertenkolleg
Laufzeit: 01.01.2012 bis 31.12.2015
- Qualifizierung der im SFB 779 beschäftigten und assoziierten Doktorandinnen und Doktoranden
- einheitliche Qualitätsstandards für die Promovierenden
- Einhaltung kurzer Promotionszeiten
- Vereinbarkeit beruflicher Herausforderungen in der Promotionsphase mit Familie und Kindern
- Bereicherung des wissenschaftlichen Lebens am Standort
- Geschlechtergerechtigkeit
Das Graduiertenkolleg will ein breites neurowissenschaftliches Methodenspektrum vermitteln und legt Wert auf Interdisziplinarität. Es wird inhaltlich mit dem PhD Studiengang Integrative Neuroscience harmonisiert.
Im Rahmen des Graduiertenkollegs werden fünf verschiedene Formen kollegspezifischer Veranstaltungen mit unterschiedlicher Frequenz angeboten, die inhaltlich und zeitlich aufeinander abgestimmt sind:
- Kolloquium (eingeladene Gastrednerinnen und Gastredner, 14-tägig; Auswahl und Vorort-Betreuung der Gäste durch die Kollegiaten
- Kollegiaten-Seminar (Präsentation eigener Ergebnisse, 14-tägig im Wechsel mit dem Kolloquium)
- Vermittlung von Schlüsselqualifikationen in einer Ringvorlesung (1 x monatlich)
- Zusatzmodule zur Verbreiterung des Methodenspektrums und Vertiefung der im Haupt- bzw. Masterstudium erlangten praktischen Fähigkeiten und technologischen Expertise
- Kolleg-Retreat (einmal jährlich; wird von Kollegiaten mitorganisiert)
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, TP: Interaktion sensorischer und Verstärker-evaluierender Systeme beim auditorischen Lernen
Laufzeit: 01.01.2012 bis 31.12.2015
Das Projekt untersucht die Rolle und Funktion sensorischer Systeme und Verstärker-evaluierender Systeme, sowie deren Interaktion, bei unterschiedlich motiviertem Verhalten und während des Erlernens dieses Verhaltens. Im Berichtszeitraum wurde ein experimentelles Paradigma für die Spezies der Mongolischen Wüstenrennmaus entwickelt, welches erlaubt, die Rolle appetitiver Motivation, aversiver Motivation und der Kombination beider Motivationsformen beim Erlernen ein und desselben Verhaltens quantitativ zu untersuchen. Neben Verhaltensuntersuchungen wurden vor allem elektrophysiologische Untersuchungen, Läsionsstudien und Untersuchungen nach intracranialer Mikrostimulation in einem sensorischen System (auditorischer Cortex) und mehreren Verstärker-evaluierenden Systemen (Corpus striatum, Area tegmentalis ventralis, laterale Habenula) durchgeführt. Zusätzlich wurde in diesem Teilprojekt ein vergleichbares Experimentalparadigma für die Spezies Hausmaus entwickelt (Integratives Paradigma), welches die Zusammenarbeit mehrerer neurowissenschaftlicher Arbeitsgruppen in Magdeburg (an der Universität und am Leibniz-Institut) mit unterschiedlicher Expertise (Verhaltenskunde, systemische Elektrophysiologie, Molekularbiologie) an einem gemeinsamen Experiment erlaubt. Im vorliegenden Projekt wurden auch die Tiere für die Proteomuntersuchungen im Zentralprojekt des SFB bereit gestellt. Zusätzlich wurden mit Hilfe von Läsionen und intracranialer Elektrostimulation wesentliche Aspekte des Zusammenspiels von sensorischen und Verstärker-evaluierenden Systemen beim auditorischen Lernen aufgeklärt und publiziert.
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, TP: Zentrale Aufgaben
Laufzeit: 01.01.2012 bis 31.12.2015
Das Teilprojekt Z02 ist das zentrale Verwaltungsprojekt des SFB 779. Hier werden das Rechnungs- und Personalwesen aller Teilprojekte, sowie die Koordination der Interaktionen zwischen den wissenschaftlichen Teilprojekten organisiert. Neben der Sicherstellung der notwendigen Infrastruktur für die Durchführung des wissenschaftlichen Programms des SFBs werden im Zentralprojekt ebenfalls die Teilprojekt-übergreifenden Aktivitäten koordiniert.
SFB TRR 31 The Active Auditory System, TP: Interaction of bottom-up and top-down processes in cortical processing of frequency-modulated signals
Laufzeit: 01.07.2009 bis 30.06.2013
It is well established that variance of stimulus-related neuronal activity in auditory cortex (as well as in other sensory cortices) can in part be explained by the physical characteristics of the auditory stimuli (bottom-up processes), and not-stimulus-related factors, like attention, expectation, learning, or task in which the perceiving subject is engaged. This project aims at identifying physiological correlates of bottom-up and top-down processes and their interaction in the auditory cortex of Mongolian gerbils during the processing of frequency-modulated sounds, a stimulus class that is of importance for environmental sounds, communication sounds in gerbils and humans (speech), and for which relevance of cortical processing has previously been demonstrated. The project combines several approaches, including behavioral analysis, electrophysiological techniques and pharmacological manipulation, as well as experimental paradigms that have been developed in the first two funding periods. Three major aims are (1) the accomplishment of the newly developed residual CSD analysis, that allows dissociation of the recruitments of thalamocortical and intracortical circuits, while the animal develops its target-discrimination performance in a learning experiment, (2) the validation of the inferred dissociations of thalamocortical and intracortical circuit contributions to neuronal activity patterns across cortical laminae, and (3) the investigation of the modulatory effects of the neurotransmitter dopamine, the relevance of which for the investigated learned has previously been demonstrated, on the neuronal cortical circuits recruited during learning.
SFB TRR 62 Eine Companion-Technologie für kognitive technische Systeme, TP: Neurophysiologie der Reizbewertung und des Strategiewechsels
Laufzeit: 01.01.2009 bis 31.12.2012
Neurophysiologie der Reizbewertung und des Strategiewechsels
Inhalt
Im interaktiven Dialog zwischen Nutzer und Companion ist die Fähigkeit zum Strategiewechsel auf beiden Seiten Grundlage einer erfolgreichen Kommunikation. Hierbei wird unter Strategiewechsel eine Änderung in Handlungsplanung und/oder -ausführung bei Beibehaltung der übergeordneten Zielstellung verstanden. Die physiologischen (in biologischen Systemen) bzw. algorithmischen Grundlagen (in technischen Systemen) des Strategiewechsels sind weitgehend ungeklärt. Grundlage für Strategiewechsel ist die Fähigkeit, sensorische Information im Lichte gemachter Erfahrungen bewerten zu können. Die Fähigkeit der Reizbewertung ist für biologische kognitive Systeme typisch, doch auch hier sind die ihr zu Grunde liegenden Mechanismen kaum verstanden. Ziel dieses Teilprojektes ist es, die physiologischen Grundlagen der Reizbewertung und des Strategiewechsels aufzuklären und sie für technische Systeme nutzbar zu machen.
Hierzu soll ein Tiermodell verwendet werden, in welchem neuronale Mechanismen von Reizbewertung und Strategiewechsel in hinreichend komplexen, aber der präzisen physiologischen Analyse zugänglichen, Dialog-ähnlichen Verhaltenssituationen erforscht werden können: Das Diskriminationslernen in einem etablierten Go/NoGo-Paradigma erlaubt die Abbildung zweier klassischer Szenarien zum Strategiewechsel, nämlich veränderte Merkmals-Selektion und veränderte Handlungs-Zusweisung in ein solches Tiermodell. Im Szenario der veränderten Merkmals-Selektion ist ein Dialogpartner gezwungen, andere als die bisher dienlichen Merkmale von Reizen des eingehenden Informationsstroms zu verwenden, um Handlungsentscheidungen zu treffen. Im Szenario der veränderten Handlungs-Zuweisung müssen unveränderten Merkmalen eintreffender Reize nunmehr andere als die bisherigen Handlungen zugeordnet werden. Ein prototypisches Beispiel für veränderte Handlungs-Zuweisung ist die Kontingenz-Umkehr, bei der zwei Reizen, die bisher mit zwei verschiedenen Bedeutungen assoziiert waren, die gleichen Bedeutungen aber in umgekehrter Zuordnung zugewiesen werden. In beiden Szenarien erhält das handelnde Subjekt über die Rückkopplung aus der Umwelt (inklusive etwaiger Dialogpartner) Information über die Konsequenzen der aktuell eingeschlagenen Handlungsstrategie. Die zeitliche Struktur dieser Rückkopplung und ihre Bedeutung für erfolgreiche Strategiewechsel sind weitere Schwerpunkte dieses Teilprojektes.
Interaction of sensory and reinforcement-evaluating systems during learning
Laufzeit: 01.01.2008 bis 31.12.2011
Neurophysiologische Mechanismen, die motiviertem Verhalten und Lernen (also Änderungen motivierten Verhaltens) zu Grunde liegen werden zur Zeit in zwei historisch getrennten Forschungsdisziplinen untersucht. Das Gebiet der sensorischen Lernplastizität untersucht, wie Verstärker (z.B. Belohnungen oder Bestrafungen) die Repräsentation von Reizen (z.B. von akustischen oder visuellen Signalen) im Gehirn verändern können. Das Gebiet der Physiologie der Verstärkung untersucht die Wirkung und Repräsentation der Verstärker selbst. Während das erstgenannte Forschungsgebiet traditionell auf die sensorischen Systeme, vor allem die sensorischen Cortices, fokussiert, hat das zweite Gebiet eine Reihe corticaler und subcorticaler Systeme als Verstärker-evaluierende Systeme identifizieren können. Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist die Integration dieser beiden, bisher noch nicht aufeinander bezogenen, Forschungsdiziplinen in experimenteller und theoretischer Hinsicht. Zentral ist in diesem Projekt die experimentelle Untersuchung des Einflusses klassischer Modellparameter von Verstärkungs-Theorien (Polarität und Intensität des Verstärkers, sowie Abweichung von erwarteten Werten oder Attributen des Verstärkers) im sensorischen System (auditorischer Cortex), sowie die Untersuchung der neuronalen Interaktion zwischen sensorischen und Verstärker-evaluierenden Systemen (insbes. Striatum und orbitofrontaler Cortex). Hierzu werden elektrophysiologische Ableitungen von lokalen Feldpotentialen und Multiunit-Aktivitäten in den genannten Hirnstrukturen bei wachen, sich verhaltenden, Wüstenrennmäusen durchgeführt. Zwei weitere Ziele des Projektes sind die Übertragung der etablierten und hier weiterentwickelten Verhaltensparadigmen (im Gesamtantrag als integratives Paradigma bezeichnet) auf die Spezies Maus und die Zurverfügungstellung der Gewebe für die protemomischen Untersuchungen im Rahmen des Teilprojektes Z1.
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, TP: Interaktion sensorischer und Verstärker-evaluierender Systeme beim auditorischen Lernen
Laufzeit: 01.01.2008 bis 31.12.2011
Das Projekt untersucht die Rolle und Funktion sensorischer Systeme und Verstärker-evaluierender Systeme, sowie deren Interaktion, bei unterschiedlich motiviertem Verhalten und während des Erlernens dieses Verhaltens. Im Berichtszeitraum wurde ein experimentelles Paradigma für die Spezies der Mongolischen Wüstenrennmaus entwickelt, welches erlaubt, die Rolle appetitiver Motivation, aversiver Motivation und der Kombination beider Motivationsformen beim Erlernen ein und desselben Verhaltens quantitativ zu untersuchen. Neben Verhaltensuntersuchungen wurden vor allem elektrophysiologische Untersuchungen, Läsionsstudien und Untersuchungen nach intracranialer Mikrostimulation in einem sensorischen System (auditorischer Cortex) und mehreren Verstärker-evaluierenden Systemen (Corpus striatum, Area tegmentalis ventralis, laterale Habenula) durchgeführt. Zusätzlich wurde in diesem Teilprojekt ein vergleichbares Experimentalparadigma für die Spezies Hausmaus entwickelt (Integratives Paradigma), welches die Zusammenarbeit mehrerer neurowissenschaftlicher Arbeitsgruppen in Magdeburg (an der Universität und am Leibniz-Institut) mit unterschiedlicher Expertise (Verhaltenskunde, systemische Elektrophysiologie, Molekularbiologie) an einem gemeinsamen Experiment erlaubt. Im vorliegenden Projekt wurden auch die Tiere für die Proteomuntersuchungen im Zentralprojekt des SFB bereit gestellt. Zusätzlich wurden mit Hilfe von Läsionen und intracranialer Elektrostimulation wesentliche Aspekte des Zusammenspiels von sensorischen und Verstärker-evaluierenden Systemen beim auditorischen Lernen aufgeklärt und publiziert.
BMBF-Bernstein-Gruppe: "Components of cognition: small networks to flexible rules". Teilprojekt "Ongoing dynamics of neocortex: amplitude and phase modulations"
Laufzeit: 01.01.2007 bis 31.12.2010
The motivation for our project is to better understand the neuronal dynamics in cortical networks. This is a prerequisite for the design of new brain-machine interfaces and the implementation of cortical neuroprostheses. A key issue in this topic is the understanding of how input into cortical networks is processed. The project aims at integrating experimental and theoretical approaches to unravel the mechanisms underlying amplitude and phase modulation in neocortical activity exploiting the complementary expertises from three domains: human scalp electrophysiology (Herrmann), human intracranial electrophysiology (Hinrichs), and animal intracranial electrophysiology (Ohl).Some of the questions to be addressed are:·Is bottom-up modulation of cortical activity after sensory input predominantly reflected in the phase organization and top-down modulation rather in amplitude parameters?·What are intracortical and thalamocortical contributions to cortical oscillations?·How do classical parameters of single unit activity (spike timing, spike probability, correlations, etc.) relate to classical parameters of neuronal mass activity (amplitude and phase structure of LFP and EEG)?·We aim at testing hypotheses on the mechanisms underlying modulation of amplitude and phase structure of EEG by predicting effects of pharmacological manipulations (e.g. selective facilitation or inhibition of transmitter systems) in the animal model. The predictions are arrived at using a biologically plausible model of the cortical network.
BMBF-Bernstein-Kooperation: "Improving interpretability of fMRI data by registration with simultaneously acquired separate components of the hemodynamic response by optical methods and neuronal activity by electrophysiology". Teilprojekt "Cortico-striatal
Laufzeit: 01.01.2007 bis 31.12.2010
The neuronal interplay between cortical and striatal systems is believed to play a central role in the organization of learning. However, a number of critical aspects of this hypothesized interplay pertaining to its precise role in learning and the neural mechanisms for its implementation are still unknown. These aspects include the potential differentiation of cortico-striatal interplay between learning situations that include the option for behavioural strategies of improving the present state (operant learning) and those that do not (classical conditioning). Also, the temporal relationships between neural activity and striatum, respectively, with their implications for resolving the processing hierarchy in the cortico-striatal interplay during such learning situations are presently not well understood. A third aspect is the unclear role of cortico-striatal interplay in cortico-cortical information transfer as it appears in crossmodal learning transfer paradigms.The proposed project aims at a more fundamental understanding of the role and mechanisms of the cortico-striatal interplay in learning situations by combining suitable behavioral paradigms with simultaneous registration of brain activity from cortex and striatum. Brain activities will be derived from measuring electrophysiological recording, optical recording of intrinsic signals (ORIS) and voltage-sensitive dyes (VSD) as well as functional magnetic resonance imaging (fMRI) (in collaboration with TP1). While electrophysiological recording will provide access to both cortex and striatum this method is insufficient with respect to spatial sampling. ORIS and VSD, while providing sufficient spatial resolution, are limited to surface brain structures and cannot be used to access striatum. Here, electrophysiology and optical imaging will be complemented by fMRI which allows observation of this deep brain structure. Our theoretical work (in close collaboration with TP2A,B) will include the transformation of 3D electrophysiological data on intracortical current source density distributions to 2D data on the BOLD response observed on the cortical surface with ORIS.
Development of an interactive neuroprosthesis for auditory cortex
Laufzeit: 01.01.2005 bis 31.12.2009
The aim of the project is the development of an interactive neuroprosthesis for the auditory cortex. Instead of a fixed stimulation protocol an interactive neuroprosthesis dynamically adapts its stimulation strategy based on an evaluation of the ongoing activity in the nervous system. With this novel approach we aim at a realization of a true functional stimulation of the auditory cortex and hence the neuroprosthetic therapy for patients with functional lesions located central to the auditory nerve.
DIRAC (Detection and identification of rare audiovisual events). Teilprojekt: Neurophysiology of audiovisual integation
Laufzeit: 31.12.2006 bis 31.12.2009
Today's computers can do many amazing things but there are still many trivial but important tasks they cannot do well. In particular, current information extraction techniques perform well when event types are well represented in the training data but often fail when encountering information-rich unexpected rare events. DIRAC project addresses this crucial machine weakness and aims at designing and developing an environment-adaptive autonomous artificial cognitive system that will detect, identify and classify possibly threatening rare events from the information derived by multiple active information-seeking audio-visual sensors.Biological organisms rely for their survival on detecting and identifying new events. DIRAC therefore strives to combine its expertise in physiology of mammalian auditory and visual cortex and in audio/visual recognition engineering with the aim to move the art of audiovisual machine recognition from the classical signal processing/pattern classification paradigm to human-like information extraction. This means, among other things, to move from interpretation of all incoming data to reliable rejection of non-informative inputs, from passive acquisition of a single incoming stream to active search for the most relevant information in multiple streams, and from a system optimized for one static environment to autonomous adaptation to new changing environments, thus forming foundation for a new generation of efficient cognitive information processing technologies.
NETSTIM Neurophysiologie der corticalen Mikrostimulation
Laufzeit: 01.01.2005 bis 31.12.2009
Das zentrale Problem bei der Entwicklung corticaler sensorischer Neuroprothesen ist die Erzeugung definierter Wahrnehmungen durch direkte elektrische intracorticale Stimulation. Zur Erreichung dieses Ziels muss geklärt werden, welche corticalen Aktivitätszustände Wahrnehmungen zugrunde liegen und wie diese Aktivitätszustände durch intracorticale elektrische Stimulation erzeugt werden können. Aktuelle Forschung fokussiert auf das Problem, dass perzeptuell relevante neuronale Aktivitätsmuster sehr stark durch die endogene Dynamik corticaler Aktivität bestimmt werden, wie die Vorarbeiten unserer Gruppe und konvergente Ergebnisse anderer Gruppen gezeigt haben. Ein weiteres Problem besteht in der schlecht kontrollierbaren räumlichen Ausbreitung elektrisch evozierter corticaler Aktivität. Hieraus resultiert die Notwendigkeit zu verstehen, wie gewünschte Aktivitätsmuster in einem aktiven corticalen Netzwerk durch exogene Stimulation erzeugt werden können, welches derartige Muster aber hauptsächlich durch Selbstorganisation seiner endogenen Dynamik erzeugt. Das vorliegende Projekt fasst diesen Sachverhalt als ein kontroll-theoretisches Problem auf. Zur quantitativen Charakterisierung der durch intracorticale elektrische Stimulation evozierten Aktivität müssen (a) eine für die Bearbeitung des kontroll-theoretischen Problems geeignete Beschreibungs- und Modellebene gefunden werden und (b) die auf dieser Ebene relevanten Parameter messtechnisch bestimmt werden.
NIMITEK Neurophysiologische Mechanismen der Reizbewertung
Laufzeit: 01.01.2005 bis 31.12.2009
Das Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung neurophysiologischer Mechanismen der Reizbewertung. Hierzu ist ein Tiermodell etabliert worden, welches (1) eine Dialog-ähnliche Situation in einer Versuchstiergerechten Weise modelliert, dabei aber (2) gleichzeitig für neurophysiologische Untersuchungen zugänglich ist. Die Dialogsituation wird dabei im Rahmen eines Diskriminationsexperimentes modelliert, welches auf dem aktuellen Forschungsstand zu den neurophysiologischen Grund-lagen der Bewertung von Reizen anhand ihrer Prädiktionsstärke für zu erwartende Belohnungen ("reward prediction") basiert, diese aber um die für die Verhaltenssteuerung äußerst wichtige Unterscheidung zwischen "appetitiven Verstärkungen" (Belohnungen) und "aversiven Verstärkungen" (Bestrafungen) erweitert. Die neurophysiologische Analyse erfolgt auf der Basis elektrophysiologischer Ableitungen in verschiedenen Hirnarealen.
Transregio-SFB "Das active Gehör". Teilprojekt "Interaktion von bootom-up- und top-down-Prozessen bei der corticalen Verarbeitung frequenzmodulierter Signale
Laufzeit: 01.01.2005 bis 31.12.2009
In diesem Projekt sollen die neuronalen Grundlagen der Interaktion von bottom-up- und top-down-Prozessen beim aktiven Hören aufgeklärt werden. Hierbei wird ein eingeführtes Tiermodell (Wüstenrennmaus) und eine Reizklasse (frequenzmodulierte Töne) verwendet, für deren Verarbeitung unsere Vorarbeiten die Rekrutierung beider Arten von Prozessen bereits gezeigt haben (Ohl et al., Nature, 2001). Die Aufklärung der neuronalen Grundlagen der Interaktion beider Prozesse soll durch die in geeigneter Weise durchgeführte Zusammenführung verschiedener anatomisch-physiologischer und verhaltenswissenschaftlicher Methoden erreicht werden.Zwei Elementarprozesse des aktiven Hörens sind die Konstitution eines Hörobjektes und dessen Selektion für den Wahrnehmungsprozess. Während der erstgenannte Prozess wahrscheinlich zum großen Teil "automatisch ablaufende" Subprozesse rekrutiert, die - neuronal betrachtet - von den Erregungsmustern des sensorischen Epithels zu neuronalen Repräsentationen in zentraleren Teilen des Hörsystems führen ("bottom-up"), spielen beim zweitgenannten Prozess noch wenig verstandene Subprozesse eine Rolle, die in Abhängigkeit von der momentanen Wahrnehmungssituation (etwa bedingt durch selektive Aufmerksamkeit oder zurückliegende Lernerfahrungen) auf diese Repräsentation rückwirken ("top-down"). Ziel dieses Projektes ist es, anhand einer bestimmten Signalklasse, nämlich linear frequenzmodulierter (FM) Töne, und durch Wahl geeigneter Verhaltensparadigmen (a) neuronale Korrelate dieser beiden Prozesse zu identifizieren und zu differenzieren, sowie (b) die anatomischen und physiologischen neuronalen Grundlagen des Ineinandergreifens dieser beiden Prozesse zu erforschen.
Entwicklung einer Interaktiven Neuroprothese für den auditorischen Cortex
Laufzeit: 01.01.2003 bis 31.12.2007
Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Interaktiven Neuroprothese für den auditorischen Cortex. Anders als klassische Neuroprothesen verwendet eine Interaktive Neuroprothese kein starres Stimulationsprogramm für das Nervensystem sondern, sondern reagiert in definiertem Umfang auf spezifische Aktivitätsmuster desselben. Dieses neue Prinzip soll erstmalig die funktionelle Reizung des auditorischen Cortex ermöglichen und somit auch die neuroprothetische Versorgung von Patienten mit zentralwärts des auditorischen Nerven lokalisierten Schädigungen, die nicht von einer Innenohrprothese (Cochlea-Implantat) profitieren können. Erstes Teilziel des Projektes ist die Identifikation geeigneter neurophysiologischer Observable für den Interaktionsprozess zwischen Prothese und corticaler Aktivität. Hierfür wird ein besseres Verständnis der Integration von durch künstliche Prothesen eingespeister Information in die endogene corticale Aktivität benötigt. Um dieses zu erreichen, werden zunächst die endogene neuronale Dynamik sowie die durch akustische Reize oder elektrische Reize evozierte neuronale Dynamik im auditorischen Cortex an einem geeigneten Tiermodell (Wüstenrennmaus) untersucht. Hierzu wurden Versuchstiere mit einer nicht-interaktiven 2-kanaligen Neuroprothese implantiert und untersucht, welche physiologischen Oberservable die höchste Prädiktions-Stärke für die korrekte und inkorrekte Diskrimination der Reizelektrode durch das lernende Versuchstier besitzen. Es ist bisher gelungen, raumzeitliche Akivitätsmuster in der b- und g-Aktivität des epiduralen Elektrocorticograms zur erfolgreichen Klassifikation der Verhaltensantworten zu verwenden. Diese Muster sind räumlich stärker fokal organisiert als vergleichbare, die bei akustischer Stimulation beschrieben wurden (Ohl et al., Nature, 2001), sind jedoch ähnlich in ihrer zeitlichen Ausdehnung und modalen Dauer. Interessanterweise treten signifikante Klassifikationen zu Post-Stimulus-Zeitpukten auf, von welchen wir gezeigt haben, dass durch den Elektrodenort aufgeprägte Amplitudenunterschiede der evozierten Antwort bereits nicht mehr existieren. Dieser Befund spricht für ein eher holographisches als topographisches Repräsentationsprinzip, mit welchem der Cortex möglicherweise das Problem des "spatial blur" nach Elektrostimulation löst.
Verbundprojekt " NIMITEK (Neurobiologisch inspririerte mutlimodale Intentionserkennung für technische Kommunikationssysteme)". Teilprojekt " Neurophysiologische Mechanismen der Reizbewertung "
Laufzeit: 01.01.2005 bis 31.12.2007
Im vorliegenden Teilprojekt sollen neurophysiologische Mechanismen der Reizbewertung und ihre Wirkung auf die Repräsentation und Weiterverarbeitung von Reizen in sensorischen Systemen in einem geeigneten Modellsystem für ein biologisches kognitives System in einer Dialogsituation untersucht werden. Die Dialogsituation wird in Versuchstier-gerechter Weise durch ein Diskriminations-/Kategorisierungsexperiment modelliert. Die geplanten Untersuchungen bauen dabei auf dem aktuellen Forschungsstand zu den neurophysiologischen Grundlagen der Bewertung von Reizen anhand ihrer Prädiktionsstärke für zu erwartende Belohnungen ("reward prediction") auf, erweitern diese allerdings um die für die Verhaltenssteuerung äußerst wichtige Unterscheidung zwischen "positiven Bewertungen" (Belohnungen) und "negativen Bewertungen" (Bestrafungen). Ziel der Untersuchungen ist ein algorithmisches Verständnis der zu Grunde liegenden Prinzipien, die eine Implementierung in künstliche technische Systeme erlaubt.
Verbundprojekt "Organisationsprinzipien neuronaler Netzwerk". Teilprojekt "Selbstorganisation und Kontrolle corticaler Aktivität nach intracorticaler Elektrostimulation in vivo"
Laufzeit: 01.01.2005 bis 31.12.2007
Das zentrale Problem für die Entwicklung corticaler sensorischer Neuroprothesen ist die Erzeugung gewünschter raumzeitlicher Aktivitätsmuster im Cortex (Kontrolle neuronaler Dynamik), in welchem sich derartige Muster aufgrund von endogenen Gesetzen (Selbstorganisation neuronaler Dynamik) entwickeln. Im vorliegenden Projekt werden endogene und elektrisch evozierte Dynamiken in einem in-vivo-Modellsystem untersucht. Ziel des Projektes ist die Aufklärung der Rolle endogener Dynamiken (1) für die Evozierbarkeit definierter raumzeitlicher Aktivitätsmuster und (2) für die perzeptuelle Interpretierbarkeit der elektrisch evozierten Muster, unter Verwendung elektrophysiologischer und pharmakologischer Methoden sowie von Verhaltenstrainings. Unter "Aufklärung" wird hierbei die Konstruktion eines bezüglich der involvierten neuronalen Strukturen, ihren physiologischen Interaktionen und den hierdurch getragenen neuronalen Operationen (im Sinne der "computational neurosciences") expliziten Modells als Grundlage für die Konstruktion von corticalen Neuroprothesen verstanden.
2024
Differential patch-leaving behavior during probabilistic foraging in humans and gerbils
Güldener, Lasse; Saravanakumar, Parthiban; Happel, Max; Ohl, Frank W.; Vollmer, Maike; Pollmann, Stefan
In: Communications biology - London : Springer Nature, Bd. 7 (2024), Artikel 1000, insges. 14 S.
2023
Research data management and data sharing for reproducible research - results of a community survey of the German national research data infrastructure initiative neuroscience
Klingner, Carsten; Denker, Michael; Grün, Sonja; Hanke, Michael; Oeltze-Jafra, Steffen; Ohl, Frank W.; Radny, Janina; Rotter, Stefan; Scherberger, Hansjörg; Stein, Alexandra; Wachtler, Thomas; Witte, Otto W.; Ritter, Petra
In: eNeuro - Washington, DC : Soc., Bd. 10 (2023), Heft 2, Artikel ENEURO.0215-22.2023, insges. 10 S.
Modularity in nervous systems - a key to efficient adaptivity for deep reinforcement learning
Schilling, Malte; Hammer, Barbara; Ohl, Frank W.; Ritter, Helge J.; Wiskott, Laurenz
In: Cognitive Computation - New York, NY : Springer, Bd. 16 (2024), Heft 5, S. 2358-2373
2022
Selective interruption of auditory interhemispheric cross talk impairs discrimination learning of frequency-modulated tone direction but not gap detection and discrimination
Saldeitis, Katja; Jeschke, Marcus; Michalek, Annika; Henschke, Julia; Wetzel, Wolfram; Ohl, Frank W.; Budinger, Eike
In: The journal of neuroscience - Washington, DC: Soc., Bd. 42 (2022), 10, S. 2025-2038
2021
Exploratory attentional resource allocation in a probabilistic foraging paradigm in the Mongolian gerbil
Saravanakumar, Parthiban; Nowakowska, Sabina; Vollmer, Maike; Ohl, Frank W.; Happel, Max
In: Neuroforum - Berlin: De Gruyter, 2003, Bd. 27 (2021), 1, Supplement, insges. 1 S.
Decentralized control and local information for robust and adaptive decentralized Deep Reinforcement Learning
Schilling, Malte; Melnik, Andrew; Ohl, Frank W.; Ritter, Helge J.; Hammer, Barbara
In: Neural networks - Amsterdam: Elsevier, Bd. 144 (2021), S. 699-725
Acute and long-term circuit-level effects in the auditory cortex after sound trauma
Jeschke, Marcus; Happel, Max F. K.; Tziridis, Konstantin; Krauss, Patrick; Schilling, Achim; Schulze, Holger; Ohl, Frank W.
In: Frontiers in neuroscience - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Bd. 14 (2021), insges. 14 S.
Laser-induced apoptosis of corticothalamic neurons in layer VI of auditory cortex impact on cortical frequency processing
Saldeitis, Katja; Jeschke, Marcus; Budinger, Eike; Ohl, Frank W.; Happel, Max
In: Frontiers in neural circuits - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Bd. 15 (2021), insges. 15 S.
TetrODrive - an open-source microdrive for combined electrophysiology and optophysiology
Brosch, Marcel; Vlasenko, Alisa; Ohl, Frank W.; Lippert, Michael T.
In: Journal of neural engineering - Bristol: Institute of Physics Publishing, Bd. 18 (2021), 4, insges. 15 S.
State transitions during discrimination learning in the gerbil auditory cortex analyzed by network causality metrics
Kozma, Robert; Hu, Sanqing; Sokolov, Yury; Wanger, Tim; Schulz, Andreas L.; Woldeit, Marie L.; Gonçalves, Ana I.; Ruszinkó, Miklós; Ohl, Frank W.
In: Frontiers in systems neuroscience - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Bd. 15 (2021), insges. 14 S.
2020
Matching stimulation paradigms resolve apparent differences between optogenetic and electrical VTA stimulation
Weidner, Theresa C. S.; Vincenz, Daniel; Brocka, Marta Jadwiga; Tegtmeier, Jennifer; Oelschlegel, Anja Maria; Ohl, Frank W.; Goldschmidt, Jürgen; Lippert, Michael T.
In: Brain stimulation: basic, translational, and clinical research in neuromodulation - New York, NY [u.a.]: Elsevier, 2008, Bd. 13.2020, 2, S. 363-371
An optically transparent multi-electrode array for combined electrophysiology and optophysiology at the mesoscopic scale
Brosch, Marcel; Deckert, Martin; Rathi, Sanchit; Takagaki, Kentaroh; Weidner, Theresa; Ohl, Frank W.; Schmidt, Bertram; Lippert, Michael T.
In: Journal of neural engineering - Bristol: Institute of Physics Publishing, Bd. 17.2020, 4, insges. 15 S.
Self-regulated critical brain dynamics originate from high frequency-band activity in the MEG
Dürschmid, Stefan; Reichert, Christoph; Walter, Nike; Hinrichs, Hermann; Heinze, Hans-Jochen; Ohl, Frank W.; Tononi, Giulio; Deliano, Matthias
In: PLOS ONE - San Francisco, California, US: PLOS, 2006, Vol. 15.2020, 6, article e0233589, insges. 20 Seiten
Representation of auditory task components and of their relationships in primate auditory cortex
Knyazeva, Stanislava; Selezneva, Elena; Gorkin, Alexander; Ohl, Frank; Brosch, Michael
In: Frontiers in neuroscience - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Volume 14 (2020), article 306, 17 Seiten
2019
Low cost artificial cortex phantom for the early-stage evaluation of microelectrode arrays
Rathi, Sanchit; Deckert, Martin; Lippert, Michael; Ohl, Frank W.; Brosch, Michael; Schmidt, Bertram
In: 14. Magdeburger Maschinenbau-Tage 2019 - Magdeburger Ingenieurtage - 24. und 25. September 2019 : Tagungsband - Magdeburg: Otto von Guericke Universität Magdeburg, Fakultät Maschinenbau, Institut für Mobile Systeme - Lehrstuhl Mechatronik, S. 151-155[Tagung: 14 MMT 2019, 24. und 25. September 2019, Magdeburg]
Early sensory loss alters the dendritic branching and spine density of supragranular pyramidal neurons in rodent primary sensory cortices
Macharadze, Tamar; Budinger, Eike; Brosch, Michael; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.; Henschke, Julia
In: Frontiers in neural circuits - Lausanne: Frontiers Research Foundation, 2007, Bd. 13.2019, Art.-Nr. 61, insges. 22 S.
β-adrenergic modulation of discrimination learning and memory in the auditory cortex
Schicknick, Horst; Henschke, Julia; Budinger, Eike; Ohl, Frank W.; Gundelfinger, Eckart D.; Tischmeyer, Wolfgang
In: European journal of neuroscience - Oxford [u.a.]: Wiley, 1989, Bd. 50 (2019), 7, S. 3141-3163
Electrochemical roughening and carbon nanotube coating of tetrodes for chronic single-unit recording
Xia, Zifeng; Arias-Gil, Gonzalo; Deckert, Martin; Vollmer, Maike; Curran, Andrew; Herrera-Molina, Rodrigo; Brosch, Marcel; Krug, Kristine; Schmidt, Bertram; Ohl, Frank W.; Lippert, Michael T.; Takagaki, Kentaroh
In: bioRxiv beta: the preprint server for biology - Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory, NY . - 2019, insges. 25 S.
2018
MOVPE and processing of blue micro-sized LEDs on Si(111) for optogenetic applications
Neugebauer, Silvio; Bläsing, Jürgen; Deckert, Martin; Lippert, Michael; Dadgar, Armin; Schmidt, Bertram; Ohl, Frank W.; Strittmatter, André
In: IWN 2018: International Workshop on Nitride Semiconductors, November 11-16, 2018, Kanazawa, Japan - Kanazawa, 2018 . - 2018[Workshop: International Workshop on Nitride Semiconductors, IWN 2018, November 11-16, 2018]
Neurobiological fundamentals of strategy change - a core competence of a companion system
Schulz, Andreas L.; Woldeit, Marie L.; Brosch, Marcel; Ohl, Frank W.
In: 2017 International Conference on Companion Technology (ICCT) - [Piscataway, NJ]: IEEE; International Conference on Companion Technology (2.:2017), insges. 6 S., 2018[Copyright: 2017; Konferenz: 2017 International Conference on Companion Technology (ICCT), Ulm, Germany, 11.-13. September 2017]
Optogenetic intracranial self-stimulation as a method to study the plasticity-inducing effects of dopamine
Lippert, Michael T.; Takagaki, Kentaroh; Weidner, Theresa; Brocka, Marta Jadwiga; Tegtmeier, Jennifer; Ohl, Frank W.
In: Handbook of in vivo neural plasticity techniques - Amsterdam: Elsevier Science, 2018 . - 2018, S. 311-326[Chapter 17]
Intention-based anticipatory interactive systems
Wendemuth, Andreas; Böck, Ronald; Nürnberger, Andreas; Hamadi, Ayoub; Brechmann, André; Ohl, Frank W.
In: SMC 2018: 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics$d7-10 October 2018, Miyazaki, Japan : proceedings/ IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics - Piscataway, NJ: IEEE, 2018; Hata, Yutaka . - 2018, S. 2579-2584[Konferenz: 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, SMC, Miyazaki, Japan, 7-10 October 2018]
Dopaminergic neuromodulation of high gamma stimulus phase‐locking in gerbil primary auditory cortex mediated by D1/D5‐receptors
Deliano, Matthias; Brunk, Michael G.K.; El-Tabbal, Mohamed; Zempeltzi, Maria; Happel, Max F. K.; Ohl, Frank W.
In: European journal of neuroscience - Oxford [u.a.] : Wiley, Bd. 51 (2020), Heft 5, S. 1315-1327 [Special issue article]
Early sensory experience influences the development of multisensory thalamocortical and intracortical connections of primary sensory cortices
Henschke, Julia; Oelschlegel, Anja Maria; Angenstein, Frank; Ohl, Frank W.; Goldschmidt, Jürgen; Kanold, Patrick O.; Budinger, Eike
In: Brain structure & function - Berlin: Springer, Bd. 223.2018, 3, S. 1165-1190
CAVE - an open-source tool for combined analysis of head-mounted calcium imaging and behavior in MATLAB
Tegtmeier, Jennifer; Brosch, Marcel; Janitzky, Kathrin; Heinze, Hans-Jochen; Ohl, Frank W.; Lippert, Michael T.
In: Frontiers in neuroscience - Lausanne : Frontiers Research Foundation - Bd. 12.2018, Art.-Nr. 958, insges. 11 S.
Crossmodal connections of primary sensory cortices largely vanish during normal aging
Henschke, Julia; Ohl, Frank W.; Budinger, Eike
In: Frontiers in aging neuroscience - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Vol. 10.2018, Art. 52, insgesamt 14 S.
Einfluss der kortikalen Extrazellulären Matrix auf kortexabhängige Lernleistungen in adulten Nagetieren
Niekisch, Hartmut; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, 2017, 136 Seiten, Illustrationen, Diagramme[Literaturverzeichnis: Seite [131]-136]
Imaging the functional networks influenced by VTA stimulation
Brocka, Marta Jadwiga; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, 2018, VII, 53 Blätter, Illustrationen, Diagramme, 30 cm[Literaturverzeichnis: Blatt 42-53]
Corticale Schaltkreise des Hörens - funktionelle Organisation, Verhalten und translationale Ansätze
Happel, Max; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, 2018, 45 Blätter, Illustrationen, 30 cm[Literaturverzeichnis: Blatt 35-40]
2017
Bonden dünner Polyimidfolien mit eingebetteten Elektrodenstrukturen auf FR-4 Leiterplatten
Deckert, Martin; Lippert, Michael Thomas; Takagaki, Kentaroh; Ohl, Frank W.; Schmidt, Bertram
In: 13. Magdeburger Maschinenbau-Tage 2017: autonom - vernetzt - nachhaltig, 27. und 28. September 2017 : Tagungsband/ Magdeburger Maschinenbau-Tage - Magdeburg: Universitätsbibliothek, 2017 . - 2017, S. 229-239[Konferenz: MMT2017]
Microfabrication and packaging of 3D-capable ECoG-MEAs
Deckert, Martin; Lippert, Michael T.; Takagaki, Kentaroh; Brose, Andreas; Ohl, Frank; Schmidt, Bertram
In: ResearchGATE: scientific neetwork ; the leading professional network for scientists - Cambridge, Mass.: ResearchGATE Corp., 2017[Konferenz: 2016 International Conference on Systems in Medicine and Biology, ICSMB, Kharagpur, India, 04. - 07. Januar 2016]
A role for auditory corticothalamic feedback in the perception of complex sounds
Homma, Natsumi Y.; Happel, Max F. K.; Nodal, Fernando R.; Ohl, Frank W.; King, Andrew J.; Bajo, Victoria M.
In: The journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience - Washington, DC: Soc., 1981, Bd. 37.2017, 25, S. 6149-6161
Comodulation masking release in the inferior colliculus by combined signal enhancement and masker reduction
Diepenbrock, Jan-Philipp; Jeschke, Marcus; Ohl, Frank W.; Verhey, Jesko L.
In: Journal of neurophysiology - Bethesda, Md: Soc, 1938, Bd. 117.2017, 2, S. 853-867
Compensating level-dependent frequency representation in auditory cortex by synaptic integration of corticocortical input
Happel, Max; Ohl, Frank W.
In: PLOS ONE - San Francisco, California, US: PLOS, 2006, Vol. 12.2017, 1, Art. e0169461
Neuronal correlates of comodulation masking realease at the level of the inferior colliculus in the context of spectro-temporal receptive fields and their corresponding volterra operators
Diepenbrock, Jan-Philipp; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, 2017, ix, 108 Blätter, Illustrationen[Literaturverzeichnis: Blatt 101-107]
A new paradigm for deep brain stimulation in hemiparkinsonian rat model
Azizi, Pegah; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, 2016, 120 Seiten, Illustrationen, 21 cm[Literaturverzeichnis: Seite 91-116]
2016
Measurement, modeling, and prediction of temperature rise due to optogenetic brain stimulation
Arias-Gil, Gonzalo; Ohl, Frank W.; Takagaki, Kentaroh; Lippert, Michael Thomas
In: Neurophotonics - Bellingham, Wash. : SPIE - Vol. 3.2016, 4, Art. 045007, insgesamt 12 S.
Reversal learning in humans and gerbils - dynamic control network facilitates learning
Jarvers, Christian; Brosch, Tobias; Brechmann, André; Woldeit, Marie L.; Schulz, Andreas L.; Ohl, Frank W.; Lommerzheim, Marcel; Neumann, Heiko
In: Frontiers in neuroscience - Lausanne : Frontiers Research Foundation - Vol. 10.2017, Art. 535, insgsamt 17 S.
Proteome rearrangements after auditory learning - high-resolution profiling of synapse-enriched protein fractions from mouse brain
Kähne, Thilo; Richter, Sandra; Kolodziej, Angela; Smalla, Karl-Heinz; Pielot, Rainer; Engler, Alexander; Ohl, Frank W.; Dieterich, Daniela C.; Seidenbecher, Constanze; Tischmeyer, Wolfgang; Naumann, Michael; Gundelfinger, Eckart D.
In: Journal of neurochemistry - Oxford : Wiley-Blackwell, Bd. 138 (2016), Heft 1, S. 124-138
Selective increase of auditory cortico-striatal coherence during auditory-cued Go/NoGo discrimination learning
Schulz, Andreas L.; Woldeit, Marie L.; Gonçalves, Ana I.; Saldeitis, Katja; Ohl, Frank W.
In: Frontiers in behavioral neuroscience - Lausanne : Frontiers Research Foundation - Vol. 9.2016, Art. 368, insgesamt 15 S.
A Jacob/Nsmf gene knockout results in hippocampal dysplasia and impaired BDNF signaling in dendritogenesis
Spilker, Christina; Nullmeier, Sven; Grochowska, Katarzyna M.; Schumacher, Anne; Butnaru, Ioana; Macharadze, Tamar; Gomes, Guilherme M.; Yuanxiang, PingAn; Bayraktar, Gonca; Rodenstein, Carolin; Geiseler, Carolin; Kolodziej, Angela; Lopez-Rojas, Jeffrey; Montag, Dirk; Angenstein, Frank; Bär, Julia; Hanis, Wolfgang; Roskoden, Thomas; Mikhaylova, Marina G.; Budinger, Eike; Ohl, Frank W.; Stork, Oliver; Zenclussen, Ana Claudia; Karpova, Anna; Schwegler, Herbert; Kreutz, Michael R.
In: PLoS Genetics / Public Library of Science - San Francisco, Calif. : Public Library of Science - Bd. 12.2016, 3, Art.-Nr. e1005907, insges. 32 S.
2015
Design, Fabrikation und Packaging 3D-fägiger, epikortikaler Mikroelektrodenarrays für die Elektrokortikografie
Deckert, Martin; Lippert, Michael; Kentaroh, Takagaki; Brose, Andreas; Ohl, Frank; Schmidt, Bertram
In: Smart, effizient, mobil: 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015 - Magdeburg: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, 2015, Beitrag B7-3, insgesamt 12 S.Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 12 (Magdeburg : 2015.09.30-10.01)[Beitrag auf CD-ROM]
Auditory cortex 2014 - towards a synthesis of human and animal research
Budinger, Eike; Brechmann, André; Brosch, Michael; Heil, Peter; König, Reinhard; Ohl, Frank W.; Scheich, Henning
In: European Journal of Neuroscience, 2015, S. 515-517, ISSN 0953816X, 10.1111/ejn.12832
Role of cortical neurodynamics for understanding the neural basis of motivated behavior - lessons from auditory category learning
Ohl, Frank
In: Current opinion in neurobiology: reviews of all advances ; evaluation of key references ; comprehensive listing of papers - Philadelphia, Pa.: Current Biology, Bd. 31.2015, S. 88-94
Combined shuttle-box training with electrophysiological cortex recording and stimulation as a tool to study perception and learning
Happel, Max F. K.; Deliano, Matthias; Ohl, Frank W.
In: JoVE - [S.l.], 2015, 104, Art. e53002
Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning
Happel, Max F.K.; Deliano, Matthias; Ohl, Frank W.
In: 2015, unter URL: https://dx.doi.org/10.3791/53002, unter URL: 10.3791/53002
Optogenetic silencing of locus coeruleus activity in mice impairs cognitive flexibility in an attentional set-shifting task
Janitzky, Kathrin; Lippert, Michael T.; Engelhorn, Achim; Tegtmeier, Jennifer; Goldschmidt, Jürgen; Heinze, Hans-Jochen; Ohl, Frank W.
In: Frontiers in behavioral neuroscience - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Bd. 9.2015, Art.-Nr.286, insges. 8 S.
Fast and robust estimation of spectro-temporal receptive fields using stochastic approximations
Meyer, Arne F.; Diepenbrock, Jan-Philipp; Ohl, Frank; Anemüller, Jörn
In: Journal of neuroscience methods - Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, 1979, Bd. 246.2015, S. 119-133
Electrical stimulation of the nucleus accumbens shell reduces voluntary ethanol consumption in bulbectomized rats
Knape, C.; Wetzel, Wolfram; Peters, Brigitte; Ohl, Frank W.; Becker, Axel
In: Journal of alcoholism & drug dependence - Foster City, CA: OMICS Group, Bd. 3.2015, 3, art.-Nr. 1000210, insges. 7 S.
Noise trauma induced neural plasticity throughout the auditory system of Mongolian Gerbils - differences between tinnitus developing and non-developing animals
Tziridis, Konstantin; Ahlf, Sönke; Jeschke, Marcus; Happel, Max; Ohl, Frank W.; Schulze, Holger
In: Frontiers in neurology - Lausanne: Frontiers Research Foundation, 2008, Bd. 6.2015, 22
Spatial patterns of neuronal activity in rat cerebral cortex during non-rapid eye movement sleep
Wanger, Tim; Wetzel, Wolfram; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.; Goldschmidt, Jürgen
In: Brain structure & function - Berlin: Springer, Bd. 220 (2015), 6, S. 3469-3484
Optogenetic silencing of locus coeruleus activity in mice impairs cognitive flexibility in an attentional set-shifting task
Janitzky, Kathrin; Lippert, Michael T.; Engelhorn, Achim; Tegtmeier, Jennifer; Goldschmidt, Jürgen; Heinze, Hans-Jochen; Ohl, Frank W.
In: 2015, unter URL: https://dx.doi.org/10.3389/fnbeh.2015.00286, unter URL: 10.3389/fnbeh.2015.00286
Thalamocortical and corticothalamic interactions of the auditory cortex in the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus)
Saldeitis, Katja; Ohl, Frank
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2015, VIII, 154 Bl., Bl. VIII-XLV, graph. Darst.
Kernspintomographische Untersuchung zur Bedeutung von Rückmeldungen in der Mensch-Computer-Interaktion
Kohrs, Christin; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2015, IV, 131 Bl., graph. Darst.
Anatomie der neuronalen Verbindungen des Hörkortex zur Verarbeitung von multisensorischen Informationen und zur Gedächtnisbildung
Budinger, Eike; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg Univ., Fak. für Naturwiss., Habil.-Schr., 2015, 18 S., graph. Darst., 21 cm
2014
Epikortikale 3D-Mikroelektrodenarrays für die Elektrokortikografie Konzeptuelles Design und Fabrikation
Deckert, Martin; Lippert, Michael; Henry, Rabinder; Brose, Andreas; Pitschmann, Kai; Ohl, Frank; Schmidt, Bertram
In: IGIC 2014 - Abstractband: 1st Conference on Image-Guided Interventions, 13. - 14. Oktober 2014, Magdeburg ; [1. Tagung "Image-Guided Interventions"] - Magdeburg: Univ., insges. 2 S.
Disrupted cross-laminar cortical processing in [beta] amyloid pathology precedes cell death
Lison, Holger; Happel, Max F.K.; Schneider, Franziska; Baldauf, Kathrin; Kerbstat, Silvia; Seelbinder, Benjamin; Schneeberg, Jenny; Zappe, Marc; Goldschmidt, Jürgen; Budinger, Eike; Schröder, Ulrich H.; Ohl, Frank W.; Schilling, Stephan; Demuth, Hans-Ulrich; Scheich, Henning; Reymann, Klaus G.; Rönicke, Raik
In: Neurobiology of disease - [Amsterdam] : Elsevier, Bd. 63 (2014), S. 62-73
SPECT-imaging of activity-dependent changes in regional cerebral blood flow induced by electrical and optogenetic self-stimulation in mice
Kolodziej, Angela; Lippert, Michael; Angenstein, Frank; Neubert, Jenni; Pethe, Annette; Großer, Oliver Stephan; Amthauer, Holger; Schröder, Ulrich H.; Reymann, Klaus G.; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.; Goldschmidt, Jürgen
In: NeuroImage - Orlando, Fla. : Academic Press, Bd. 103 (2014), S. 171-180
Dopamine-modulated recurrent corticoefferent feedback in primary sensory cortex promotes detection of behaviorally relevant stimuli
Happel, Max; Deliano, Matthias; Handschuh, Juliane; Ohl, Frank
In: The journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience - Washington, DC: Soc., 1981, Bd. 34.2014, 4, S. 1234-1247
Anatomy of the auditory thalamocortical system in the Mongolian gerbil - nuclear origins and cortical field-, layer-, and frequency-specificities
Saldeitis, Katja; Happel, Max F.K.; Ohl, Frank W.; Scheich, Henning; Budinger, Eike
In: The journal of comparative neurology - New York, NY [u.a.]: Wiley-Liss, 1891, Bd. 522.2014, 10, S. 2397-2430
Discriminative learning of receptive fields from responses to non-gaussian stimulus ensembles
Meyer, Arne F.; Diepenbrock, Jan-Philipp; Happel, Max F. K.; Ohl, Frank; Anemüller, Jörn
In: PLOS ONE - San Francisco, California, US: PLOS, 2006, Bd. 9.2014, 4, Art.-Nr. e93062, insges. 15 S.
Contribution of emotional and motivational neurocircuitry to cue-signaled active avoidance learning
Llango, Anton; Shumake, Jason; Wetzel, Wolfram; Ohl, Frank W.
In: Frontiers in behavioral neuroscience - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Vol. 8.2014, Art. 372, insgesamt 5 S.
Enhanced cognitive flexibility in reversal learning induced by removal of the extracellular matrix in auditory cortex
Happel, Max; Niekisch, Hartmut; Castiblanco Rivera, Laura L.; Ohl, Frank; Deliano, Matthias; Frischknecht, Renato
In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America/ National Academy of Sciences - Washington, DC: National Acad. of Sciences, 1915, Bd. 111.2014, 7, S. 2800-2805
2013
Corrigendum to Phase de-synchronization effects auditory gating in the ventral striatum but not auditory cortex [Neuroscience 216 (2012) 7081]
Woldeit, M. L.; Schulz, A. L.; Ohl, Frank
In: Neuroscience - an international journal under the editorial direction of IBRO: an international journal under the editorial direction of IBRO - Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, 1976, Bd. 254.2013, insges. 97 S.
Wave propagation of cortical population activity under urethane anesthesia is state dependent
Wanger, Tim; Takagaki, Kentaroh; Lippert, Michael T.; Goldschmidt, Jürgen; Ohl, Frank W.
In: BMC neuroscience - London: BioMed Central, 2000, Vol. 14.2013, Art. 78, insgesamt 8 S.
Neural basis of multisensory looming signals
Tyll, Sascha; Bonath, Björn; Schoenfeld, Mircea Ariel; Heinze, Hans-Jochen; Ohl, Frank W.; Noesselt, Tömme
In: NeuroImage - San Diego, Calif.: Elsevier, Bd. 65 (2013), S. 13-22
2012
Effects of prolonged exposure to audiovisual stimuli with fixed stimulus onset asynchrony on interaction dynamics between primary auditory and primary visual cortex
Fillbrandt, A.; Ohl, Frank W.
In: The neural bases of multisensory processes - Boca Raton, FL : CRC Press, an imprint of the Taylor & Francis Group ; Murray, Micah M. . - 2012, S. 301-323
The Role of Dopamine in the Context of Aversive Stimuli with Particular Reference to Acoustically Signaled Avoidance Learning
Ilango, Anton; Shumake, Jason; Wetzel, Wolfram; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.
In: Frontiers in Neuroscience, S. , ISSN 1662-4548, 2012, 10.3389/fnins.2012.00132
The use of thallium diethyldithiocarbamate for mapping CNS potassium metabolism and neuronal activity: Tl+-redistribution, Tl+-kinetics and Tl+-equilibrium distribution
Wanger, Tim; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.; Goldschmidt, Jürgen
In: Journal of Neurochemistry, S. 106-114, ISSN 00223042, 2012, 10.1111/j.1471-4159.2012.07757.x
Phase de-synchronization effects auditory gating in the ventral striatum but not auditory cortex
Woldeit, M.L.; Schulz, A.L.; Ohl, F.W.
In: Neuroscience, S. 70-81, ISSN 03064522, 2012, 10.1016/j.neuroscience.2012.04.058
The role of the anterior cingulate cortex in extinction learning of avoidance behavior and in the retrieval of its extinction memory
Noblejas Pasley, Maria Imelda; Ohl, Frank W.; Ullsperger, Markus
In: 2011, Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2012, XVI, 99 Bl.
The use of thallium diethyldithiocarbamate for mapping CNS potassium metabolism and neuronal activity: Tl+-redistribution, Tl+-kinetics and Tl+-equilibrium distribution
Wanger, Tim; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.; Goldschmidt, Jürgen
In: Journal of neurochemistry: JNC ; official journal of the International Society for Neurochemistry / chief ed. A.N. Davison ...: JNC ; official journal of the International Society for Neurochemistry - Oxford: Wiley-Blackwell, Bd. 122 (2012), 1, S. 106-114
Synaptic proteome changes in mouse brain regions upon auditory discrimination learning
Kähne, Thilo; Kolodziej, Angela; Smalla, Karl-Heinz; Eisenschmidt, Elke; Haus, Utz-Uwe; Weismantel, Robert; Kropf, Siegfried; Wetzel, Wolfram; Ohl, Frank W.; Tischmeyer, Wolfgang; Naumann, Michael; Gundelfinger, Eckart D.
In: Proteomics: proteomics and systems biology - Weinheim: Wiley-VCH, Bd. 12 (2012), 15/16, S. 2433-2444
DIRAC - detection and identification of rare audio-visual events
Anemüller, Jörn; Caputo, Barbara; Hermansky, Hynek; Ohl, Frank W.; Pajdla, Tomáš; Pavel, Misha; Gool, Luc; Vogels, Rufin; Wabnik, Stefan; Weinshall, Daphna
In: Detection and identification of rare audiovisual cues / Daphna Weinshall ... (ed.) - Berlin [u.a.]: Springer, 2012; Weinshall, Daphna . - 2012, S. 3-35
Modulations of single-trial interactions between the auditory and visual cortex during prolonged exposure to audiovisual stimuli with fixed stimulus onset asynchrony
Fillbrandt, Antje; Ohl, Frank W.
In: Detection and identification of rare audiovisual cues. - Berlin [u.a.] : Springer, S. 155-180, 2012
2011
Funktionelle Mikroarchitektur rekurrenter corticothalamischer Schaltkreise sowie deren perzeptuelle Relevanz
Happel, Max Fabian Karl; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss, Diss., 2011, V, 175 S., graph. Darst.
The contribution of horizontal, intracortical connections to learning-induced gamma oscillations
Jeschke, Marcus; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2011, VII, 202 S., graph. Darst., 30 cm
Auditory cortex - current concepts in human and animal research
Brechmann, André; Brosch, Michael; Budinger, Eike; Heil, Peter; König, Reinhard; Ohl, Frank W.; Scheich, Henning
In: Hearing research: an international journal - Amsterdam: Elsevier, Bd. 271.2011, 1/2, S. 1-2
Behavioral semantics of learning and crossmodal processing in auditory cortex - the semantic processor concept
Scheich, Henning; Brechmann, André; Brosch, Michael; Budinger, Eike; Ohl, Frank W.; Selezneva, Elena; Stark, Holger; Tischmeyer, Wolfgang; Wetzel, Wolfram
In: Hearing research: an international journal - Amsterdam: Elsevier, Bd. 271.2011, 1/2, S. 3-15
Flow detection of propagating waves with temporospatial correlation of activity
Takagaki, Kentaroh; Zhang, Chuan; Wu, Jian-Young; Ohl, Frank W.
In: Journal of neuroscience methods - Amsterdam : Elsevier, Bd. 200 (2011), Heft 2, S. 207-218
Effects of ventral tegmental area stimulation on the acquisition and long-term retention of active avoidance learning
Ilango, Anton; Shumake, Jason; Wetzel, Wolfram; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.
In: Behavioural brain research: an international journal - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, Bd. 225.2011, 2, S. 515-521
Direkter Zugang zum Gehirn
Scheich, Henning; Ohl, Frank W.
In: Leben in der Quantenwelt: Gelten die Gesetze des Mikrokosmos auch im großen Maßstab? - Heidelberg: Spektrum der Wiss., Verl.-Ges., S. 16-23, 2011[9.2011/Beilage Spektrum Extra: Mensch, Natur, Technik]
2010
Differential Neuromodulation of Acquisition and Retrieval of Avoidance Learning by the Lateral Habenula and Ventral Tegmental Area
Shumake, J.; Ilango, A.; Scheich, H.; Wetzel, W.; Ohl, F. W.
In: Journal of Neuroscience, 2010, S. 5876-5883, ISSN 0270-6474, 10.1523/JNEUROSCI.3604-09.2010
Integration of appetitive and aversive reinforcers and the neuromodulation of reward seeking and pain avoidance
Micheal, Anton Ilango; Ohl, Frank W.
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2010, 87 Bl., Ill., graph. Darst., 30 cm
The combination of appetitive and aversive reinforcers and the nature of their interaction during auditory learning
Ilango, A.; Wetzel, W.; Scheich, H.; Ohl, Frank
In: Neuroscience . - Oxford : Elsevier, Bd. 166.2010, 3, S. 752-762
Differential category learning processes - the neural basis of comparison-based learning and induction
Hammer, Rubi; Brechmann, André; Ohl, Frank; Weinshall, Daphna; Hochstein, Shaul
In: NeuroImage . - San Diego, Calif. : Elsevier, Bd. 52.2010, 2, S. 699-709
Resonance phenomena in the human auditory cortex: individual resonance frequencies of the cerebral cortex determine electrophysiological responses
Zähle, Tino; Lenz, Daniel; Ohl, Frank W.; Herrmann, Christoph S.
In: Experimental brain research - Berlin : Springer, Bd. 203 (2010), Heft 3, S. 629-635
High-resolution mapping of neuronal activity using the lipophilic thallium chelate complex TlDDC: protocol and validation of the method
Goldschmidt, Jürgen; Wanger, Tim; Engelhorn, Achim; Friedrich, Hergen; Happel, Max; Ilango, Anton; Engelmann, Mario; Stürmer, Ingo W.; Ohl, Frank W.; Scheich, Henning
In: NeuroImage - San Diego, Calif. : Elsevier, Bd. 49 (2010), Heft 1, S. 303-315
2009
Spike-timing-dependent plasticity leads to gamma band responses in a neural network
Fründ, Ingo; Ohl, Frank W.; Herrmann, Christoph S.
In: Biological cybernetics: advances in computational neuroscience - Berlin: Springer, Bd. 101.2009, 3, S. 227-240
Different time courses of Stroop and Garner effects in perception - an event-related potentials study
Boenke, Lars T.; Ohl, Frank W.; Nikolaev, Andrey R.; Lachmann, Thomas; Leeuwen, Cees van
In: NeuroImage . - San Diego, Calif. : Elsevier, Bd. 45.2009, 4, S. 1272-1288
Auditory cortical activity after intracortical microstimulation and its role for sensory processing and learning
Deliano, Matthias; Scheich, Henning; Ohl, Frank W.
In: The journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience - Washington, DC: Society for Neuroscience, SfN, Bd. 29 (2009), 50, S. 15898-15909
Stimulus duration influences perceived simultaneity in audiovisual temporal-order judgment
Boenke, Lars T.; Deliano, Matthias; Ohl, Frank W.
In: Experimental brain research - Berlin : Springer, Bd. 198 (2009), Heft 2/3, S. 233-244
Neurodynamics of category learning - towards understanding the creation of meaning in the brain
Deliano, Matthias; Ohl, Frank W.
In: New mathematics and natural computation - Singapore [u.a.]: World Scientific, Bd. 5 (2009), 1, S. 61-81
Cognitive adequacy in brain-like intelligence
Herrmann, Christoph S.; Ohl, Frank W.
In: Creating brain-like intelligence: from basic principles to complex intelligent systems - Berlin [u.a.]: Springer, S. 314-327, 2009 - (Lecture notes in computer science; 5436; Lecture notes in artificial intelligence)Kongress: International Symposium Creating Brain-Like Intelligence 2007.02
2008
Global versus local processing of frequency-modulated tones in gerbils: An animal model of lateralized auditory cortex functions
Wetzel, W.; Ohl, F. W.; Scheich, H.
In: Proceedings of the National Academy of Sciences, 2008, S. 6753-6758, ISSN 0027-8424, 10.1073/pnas.0707844105
Auditory cortical contrast enhancing by global winner-take-all inhibitory interactions
Kurt, Simone; Deutscher, Anke; Crook, John M.; Ohl, Frank W.; Budinger, Eike; Möller, Christoph K.; Scheich, Henning; Schulze, Holger
In: PLoS one . - Lawrence, Kan. : PLoS, Bd. 3.2008, 3, insges. 12 S.; Abstract
Non-sensory cortical and subcortical connections of the primary auditory cortex in Mongolian gerbils: Bottom-up and top-down processing of neuronal information via field AI
Budinger, Eike; Laszcz, Anna; Lison, Holger; Scheich, Henning; Ohl, Frank
In: Brain research . - Amsterdam : Elsevier, Bd. 1220.2008, S. 2-32
Human EEG very high frequency oscillations reflect the number of matches with a template in auditory short-term memory
Lenz, Daniel; Jeschke, Marcus; Schadow, Jeannette; Naue, Nicole; Ohl, Frank; Herrmann, Christoph
In: Brain research . - Amsterdam : Elsevier, Bd. 1220.2008, S. 81-92
Gamma oscillations in gerbil auditory cortex during a target-discrimination task reflect matches with short-term memory
Jeschke, Marcus; Lenz, Daniel; Budinger, Eike; Herrmann, Christoph; Ohl, Frank W.
In: Brain research: internat. multidisciplinary journal devoted to fundamental research in the brain sciences / ed. board K. Akert [u.a.]: internat. multidisciplinary journal devoted to fundamental research in the brain sciences - Amsterdam: Elsevier, 1966, Bd. 1220.2008, S. 70-80
Neurobiologically inspired, multimodal intention recognition for technical communication systems (NIMITEK)
Wendemuth, Andreas; Braun, Jochen; Michaelis, Bernd; Ohl, Frank; Rösner, Dietmar; Scheich, Henning; Warnemünde, Ralf
In: Perception in multimodal dialogue systems . - Berlin [u.a.] : Springer, ISBN 3-540-69368-8, S. 141-145; Lecture notes in computer science; 5078, 2008Kongress: PIT; 4 (Kloster Irsee) : 2008.06.16-18
2007
The cognitive auditory cortex - task-specificity of stimulus representations
Scheich, Henning; Brechmann, André; Brosch, Michael; Budinger, Eike; Ohl, Frank W.
In: Hearing research: an international journal - Amsterdam: Elsevier, Bd. 229 (2007), 1/2, S. 213-224
2006
What is reflected in sensory neocortical activity - external stimuli or what the cortex does with them?
Scheich, Henning; Ohl, Frank W.; Schulze, Holger; Hess, Andreas; Brechmann, André
In: 23 problems in systems neuroscience - Oxford [u. a.] : Oxford University Press . - 2006, S. 343-366
What is reflected in sensory neocortical activity - external stimuli or what the cortex does with them?
Scheich, Henning; Ohl, Frank; Schulze, Holger; Hess, Andreas; Brechmann, André
In: 23 problems in systems neuroscience . - Oxford [u.a.] : Oxford Univ. Press, ISBN 0-19-514822-3, S. 343-366, 2006
Differential effects of iontophoretic in vivo application of the GABAA-antagonists bicuculline and gabazine in sensory cortex
Kurt, Simone; Crook, John M.; Ohl, Frank; Scheich, Henning; Schulze, Holger
In: Hearing research . - Amsterdam : Elsevier, Bd. 212.2006, 1/2, S. 224-235
2001
Change in pattern of ongoing cortical activity with auditory category learning
Ohl, F. W.; Scheich, H.; Freeman, W. J.
In: Nature, 2001, S. 733-736, ISSN 0028-0836, 10.1038/35089076
1997
Orderly cortical representation of vowels based on formant interaction.
Ohl, F W; Scheich, H
In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 94, 1997, S. 9440-4, ISSN Print0027-8424
- Prof. Robert Kozma, University of Memphis, USA
- Prof. Bertram Schmidt, Uni Magdeburg; Prof. Sonja Grün, Forschungszentrum Jülich
- Single and multichannel recording of multiple single unit spike activity and local field activity in awake performing gerbils
- Mutlichannel intracortical microstimulation in awake performing gerbils
- Analysis of animal behaviour. Focus on go/(no-go) conditioning paradigms with simultaneous electrophysiological recordings
- CSD-analysis based on simultaneous multi-depths recordings
- State-space analysis of ongoing cortical activity
- 2-deoxyglucose autoradiography
- Human EEG/ERP
- Optogenetics
- Single and multichannel recording of multiple single unit spike activity and local field activity in awake performing gerbils
- Mutlichannel intracortical microstimulation in awake performing gerbils
- Analysis of animal behaviour. Focus on go/(no-go) conditioning paradigms with simultaneous electrophysiological recordings
- CSD-analysis based on simultaneous multi-depths recordings
- State-space analysis of ongoing cortical activity
- 2-deoxyglucose autoradiography
- Human EEG/ERP
| 1984 | Abitur, Albert-Einstein-Gymnasium, Groß-Bieberau. |
| 1984-1991 | Studies of Biology, Technical University of of Darmstadt. |
| 1991 | Diploma, Department of Biology, Technical University of Darmstadt. Thesis: Learning-induced plasticity in spectrotemporal receptive fields in auditory cortex. Predicate: summa cum laude. |
| 1992-1995 | Supported by DFG-Schwerpunktprogramm "Theory and physiology of neuronal networks". |
| 1995 | Dissertation, Department of Biology, Technical University of Darmstadt. Thesis: Nonlinear neuronal interactions between spectral components in complex signal representation in auditory cortex. Predicate: summa cum laude. |
| 1996-1997 | Postdoc at the Leibniz Insitute for Neurobiology, Magdeburg. Research on cortical processing of temporal sound features. |
| 1997-1998 | Postdoc at the University of California, Berkeley, USA. Research on neuronal dynamics in awake behaving animals. |
| 1999-now | Group leader at the Leibniz Institute for Neurobiology, Magdeburg. Setup of a laboratory for the study of multichannel cortical neurodyamics in awake behaving rodents. Establishment of single-trial analysis methods. Research on learning-induced plasticity. Teaching at the departments of Neuroscience and Physics and at the Medical School. Supervision of graduate projects (dissertations) from science departments and medical departments. |
| 2002 | Habilitation at the Faculty of Medicine at the Otto-von-Guericke-University Magdeburg. |
| 2003 | Winner of the "BioFuture" award of the BMBF. |
| 2004 | "Secundo loco" in the list for a C3 professorship for physiology at the Faculty for Medicine of the University of Hamburg (under Prof. A.K. Engel) |
| 2004 | "Secundo loco" in the list for a C3 professorship for Experimental Audiology |
| 2006 | Deadline of a call to a W2 professorship at the University of Münster |
| 2006 - 2011 | W2/C3 Professor, University of Magdeburg |
| since 2010 | Coordinator of the SFB 779 "Neurobiology of motivated behavior" |
| 2010 | Shortlisted for professor position W3 (primo loco) University of Tübingen |
| 2010 | Shortlisted for professor position W3 (primo loco) University of Freiburg |
| 2011 | Decline of a call to a W3 professorship at the University of Freiburg |
| since 2011 | Director of the Department "System physiology of learning" at the Leibniz Institute for Neurobiology, Magdeburg |
| since 2011 | W3-Professor, University of Magdeburg, Institute for Biology |