TP 7

Mathematical Modeling II: Local neurodynamics and treatment predictions

Übergeordnetes Ziel dieses Teilprojekts ist es, mathematische Methoden für die Beschreibung von Veränderungen in der lokalen Neurodynamik zu entwickeln, die beobachteten Veränderungen von Verhaltensmustern in unterschiedlichen Stadien der Alkoholabhängigkeit zugrundeliegen könnten. In einem zweiten Schritt soll basierend auf diesen Methoden untersucht werden, ob und inwiefern pharmakologische Interventionen potentiell 'gesunde Modi' der neuronalen Netzwerkdynamik wiederherstellen können. Die Identifikation von fehlgesteuerten Netzwerkdynamiken in experimentellen Datensätzen kann der Identifizierung von Risikoprofilen, sowie der Entwicklung potentieller Präventions- und Behandlungsverfahren dienen. Die hier zu entwickelnden mathematischen Modelle und Verfahren sollen speziell an experimentellen Daten erprobt werden, die bei der Bearbeitung einer probabilistischen Entscheidungsfindungs-Aufgabe gewonnen werden. Diese Aufgabe ist so konzipiert, dass sie verschiedene für die Alkoholabhängigkeit wesentliche kognitive und motivationale Komponenten beinhaltet. Darunter fallen beispielsweise die Fähigkeit zum Aufschub von Belohnungen (Hemmung von spontanen Verhaltensantworten), Arbeitsgedächtnisprozesse und die Repräsentation von Belohnungswahrscheinlichkeiten. Neben der Entwicklung von Methoden zur Beschreibung der neuronalen Dynamik werden in diesem Zusammenhang auch computationale Modelle der Verhaltensprozesse entwickelt, die eine formale Beschreibung der beteiligten kognitiven und motivationalen Komponenten erlauben, auf deren Grundlage sich wiederum detaillierte Beziehungen zu den neuronalen Prozessen herstellen lassen.