Rutgers Prof. Studium Neuronale Mechanismen der visuellen Verarbeitung , benannt 1 von 20 US Pew Scho Für das Jahr 2007

Im Leben , es ist nicht immer das, was wir wahrnehmen, sondern oft auch das, was wir ignorieren, dass können wir mit Leichtigkeit funktionieren . Nehmen Sie zum Beispiel , den Prozess des Sehens. Wenn wir uns und die Welt um uns herum ist das Gehirn in der Lage, einige wichtige Informationen , die meisten speziell die Bewegung des eigenen Augen zu ignorieren. Wenn das Gehirn nicht nachgewiesen, dass die Bewegung zu unterdrücken, dann wäre das Sehen wie durch eine Videokamera mit unsicherer Hand ruck von Spot zu Spot alle paar Sekunden gehalten werden . Es wäre auch zu einer Flut von Informationen, die uns von allem zu sehen, unterbinden würde.

Kürzlich nannte eine Pew Scholar in den biomedizinischen Wissenschaften , Bart Krekelberg , Assistant Professor im Zentrum für Molekulare und Behavioral Neuroscience ( CMBN ) an der Rutgers University in Newark, sucht , um eine Karte der neuronalen Aktivität in Visual Processing während Augenbewegungen beteiligt ist. Dieses Wissen könnte zu einem besseren Verständnis der visuellen Wahrnehmung Funktionsstörungen beteiligt liefern Dyslexie , Und die Halluzinationen von denen, die leiden erlebt Schizophrenie .

Als einer von 20 US Pew Scholars für die 2007 Awards ausgewählt hat Krekelberg einen $ 250.000 Zuschuss von der Pew Charitable Trusts, seine Arbeit in Vision und Augenbewegungen zu finanzieren erhalten. Die hochselektive Programm unterstützt Forscher bei der Untersuchung unerforschte Gebiete, so dass sie das Wissen, um neue medizinische Behandlungen führen und Leben retten kann generieren kann. Krekelberg ist der einzige Wissenschaftler in New Jersey mit dem Namen einer 2007 Pew Scholar in den biomedizinischen Wissenschaften. Arbeiten bei der neuronalen Systemen und Netzwerkebene, Krekelberg und sein Forschungsteam Plan, jene Bereiche des Gehirns in der visuellen Wahrnehmung und Augenbewegungen und wie sie sich im Gleichklang arbeiten, beteiligt zu lokalisieren. Traditionell wurde diese Forschung auf die Funktion von spezifischen Zellen in einzelnen Bereichen des Gehirns fokussiert, aber nicht auf die Verbindungen zwischen zellulären Funktion und globalen neuronalen Netzen, so Krekelberg. Die Tatsache, dass die beiden zu integrieren, sagt er, "erinnert an die 10 verbundenen Augen Weisen versucht, einen Elefanten, indem Sie die verschiedenen Teile zu identifizieren."

Als Zuschuss -Programm, das die Forscher ermutigt, kalkulierte Risiken einzugehen , wird die Pew Finanzierung ermöglichen Krekelberg , beide Methoden , um die Komponenten der neuronalen Netze in der visuellen Verarbeitung , wie sie sich gegenseitig beeinflussen beteiligt offenbaren verbinden und einzelne Zellen auf die gesamte . Die Forschung wird sich sowohl die Untersuchung der Funktion der einzelnen Zellen in der Elektrophysiologie -Labor und Funktionstomographiedes gesamten Gehirns an der University Heights Center for Advanced Imaging in Newark .

"Mit diesem Zuschuss werden wir berechtigt, die Techniken zu entwickeln , um das Gehirn schauen, um festzustellen, wie die Teile zusammenpassen ", sagt Krekelberg . " Mein langfristiges Ziel ist , um aus dem Augenbinden , um ein vollständigeres Bild davon, wie die neuronalen Mechanismen der visuellen Wahrnehmung beschäftigen sich mit all den Augenbewegungen machen wir bieten."

Das menschliche Auge wird mit den empfindlichsten Photorezeptoren in der Mitte der Netzhaut ausgebildet . Um klar zu sehen , muss das Auge zu bewegen, so leicht kann dieses Gebiet , das auch der einzige Bereich, Farbe sieht treffen , und übergeben diese Informationen an das Gehirn. "Im Grunde ist es wie mit einem sehr teure Kamera im Zentrum des Auges und eine billigere Kamera um den Rest des Auges ", erklärt Krekelberg . " Um richtig sehen Sie die teure Kamera bewegen müssen . "

An einem durchschnittlichen Tag , bewegt sich das menschliche Auge über 100.000 Mal . In den Prozess des Sehens jedoch weist sich das Gehirn , um diese Bewegung zu ignorieren, sagt Krekelberg . Jeder kann dies durch einen Blick in den Spiegel und sah rechts, dann links , und Wiederholen dieser Aktion zu demonstrieren. Das Auge wird nicht so bewegt gesehen werden. Aber schauen Sie sich jemanden, der gefragt wird, rechts, dann links zu schauen und dann wieder rechts und Sie werden deutlich sehen, seine oder ihre Augen hin und her bewegt .

"Du weißt, das Auge wird sich zu bewegen , bevor Sie es bewegen und das Gehirn sagt Ihnen , " Es ist nur Ihre Augen bewegten , es gibt nichts zu befürchten , zu ignorieren , ' ", erklärt Krekelberg . Es ist, was können wir feste Gegenstände als stationäre sehen und die richtige Bewegung von sich bewegenden Objekten zu bestimmen.

Jede Unterbrechung dieser Kommunikationsverbindung , und die visuelle Verarbeitung kann zu einer Herausforderung werden . Schizophrenen Patienten , zum Beispiel , haben Bewegungswahrnehmung und räumliche Lokalisierung und Erkennung Schwierigkeiten einfache visuelle Reize durch was eine Erhöhung der Augenbewegungen werden nicht beeinträchtigt. Und während Legasthenie traditionell als Defizit in der Sprachentwicklung angesehen, es wurde auch gefunden, mit oculomotor Defiziten einhergehen. Durch die Ermittlung , welche Bereiche des Gehirns bei Visual Processing und Augenbewegungen beteiligt ist, kann es möglich sein, wirksamere Behandlungen oder Früherkennungsverfahren für solche Erkrankungen zu entwickeln.

Geboren in den Niederlanden und jetzt wohnhaft in Hoboken, NJ , hat Krekelberg einen Master Abschluss in theoretischer Astrophysik und der kognitiven künstliche Intelligenz der Universität Utrecht und promovierte in Mathematik an der University of London ( Kings College ) im Jahr 1997. Vor seinem Eintritt bei der Rutgers University Fakultät im Jahr 2005 arbeitete er als Postdoktorand an der Ruhr -Universität in Bochum, Deutschland , und als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Salk Institute in La Jolla, Kalifornien . Zu seinen jüngsten Veröffentlichungen zählen " Wechselwirkungen zwischen Geschwindigkeit und Kontrast Tuning im Nahen Temporal Bereich: Implikationen für die Neural -Code for Speed ​​" in der Journal of Neuroscience, "Anpassung : aus einzelnen Zellen zu BOLD Signale ' in Trends in NeuroscienceUnd " Implizite Bewegung von Form in der menschlichen visuellen Kortex ' in das Journal of Neurophysiologie. An der Rutgers University in Newark, unterrichtet er Bachelor-und Master Vorträge über sensorische Systeme , Neuroimaging und die neuronalen Korrelate der Wahrnehmung.

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Andere Mittel zur Unterstützung der Arbeit der Krekelberg der Neurowissenschaften an CMBN sind ein Zuschuss von der National Eye Institute , aber auch Zuschüsse aus dem Charles und Johanna Busch -Stiftung und der Human Frontiers Science Program Dr. Tamara Watson, ein Post-Doc- 1.500.000 $ Kerl im Labor. Weitere Informationen über die Forschung des Labors kann http://vision.rutgers.edu/klab/ finden.

Quelle: Helen Paxton
Rutgers , der State University of New Jersey