AG Somatosensorik und Körperwahrnehmung

Taktile Neuzuordnung und Anpassung

Ein Teil unserer Forschung fokussiert sich darauf, wie wir Berührungen erleben. Sie konzentriert sich insbesondere auf die komplexen multisensorischen Mechanismen, die es uns ermöglichen, mit Hilfe von Informationen über die Körperhaltung räumliche Informationen aus der Berührung zu extrahieren, und erklärt, wie diese genutzt werden, um Darstellungen unseres Körpers zu konstruieren und unsere Handlungen zu lenken.

Taktiles Remapping: Ähnlich wie bei der Neuzuordnung der retinotopischen Koordinaten des visuellen Inputs, die notwendig ist, um die visuelle Stabilität bei Augenbewegungen aufrechtzuerhalten, müssen auch Berührungen neu zugeordnet werden, wenn wir uns bewegen, d.h. von hautbasiert (z.B. ein Kitzeln am rechten Arm) in den visuellen Raum (z.B. ein Kitzeln am rechten Arm, der gerade über den Kopf gehoben wird). Unsere Arbeit ist die erste empirische Demonstration dieses Remapping vom hautbasierten in den visuellen Raum (Azañón & Soto-Faraco, 2008, Current Biology), seinen zeitlichen Verlauf (Azañón et al., 2010, European Journal of Neuroscience; Overvliet et al, 2011; Soto-Faraco & Azañón, 2013, Neuropsychologia; Azañón et al., 2016, Current Biology), und der erste kausale Nachweis seines neuroanatomischen Locus (Azañón et al., 2010, Current Biology). Ein Teil unserer Forschung hat sich auch auf die Entwicklung dieses Prozesses des taktilen Remapping bei gesunden Personen, Säuglingen und Kindern, die mit angeborenem Grauen Star geboren wurden, konzentriert (Azañón & Soto-Faraco, 2007, Experimentelle Hirnforschung; Azañón et al., 2018, Child Development).

Taktile Anpassung: Adaptations-Nachwirkungen wurden ausgiebig genutzt, weil sie Aufschluss darüber geben, wie verschiedene Dimensionen von Stimuli von Neuronenpopulationen selektiv verarbeitet werden. In einer kürzlich durchgeführten Studie haben wir gezeigt, dass der Abstand zwischen zwei unterschiedlichen taktilen Ereignissen eine Eigenschaft der Somatosensorik ist, die für die Adaptation empfänglich ist. Darüber hinaus teilten die berichteten Nachwirkungen mehrere Merkmale mit visuellen Nachwirkungen auf niedrigem Niveau, darunter Orientierung und Ortsspezifität, die für die Idee sprechen, dass die Berechnung taktiler Distanzen in frühen Stadien der somatosensorischen Verarbeitung erfolgt (Calzolari et al., 2017, Proceedings of the National Academy of Science; Hidaka et al., 2020, Acta Psychologica).

Interaktion zwischen Körperrepräsentation und Berührung

In den letzten Jahren haben wir uns auf das Verständnis höherer Ebenen der Kognition konzentriert, und zwar in Bezug auf Berührung (Azañón et al., 2016, Cognition; Azañón et al., 2016, Journal of Experimental Psychology: HPP) und Körperrepräsentation (Azañón et al., 2016 Multisensory Research, Tame & Azañón et al., 2019, Frontiers in Psychology). Beispielsweise untersuchen wir derzeit die Rolle, die das Sehen des Körpers bei der Wahrnehmung unseres Körperbildes spielt (in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Matthew Longo, Birkbeck University London). Insbesondere die Wirkung des dünnen Körperideals auf unsere Körperwahrnehmung (z.B. durch visuelle Bilder und haptisch, durch die Manipulation von Puppen), die durch viele soziale Einflüsse geprägt und verstärkt wird (Ambroziak et al., 2019, Frontiers in Psychology).

Räumliche Kategorisierung und Vorabinformationen

Es wird davon ausgegangen, dass es sich bei den Erzählungen aus dem Gedächtnis um Rekonstruktionen handelt, die durch Bayes'sche Prioren aus der Vergangenheit beeinflusst sind (Tame & Azañón et al., 2019, Frontiers in Psychology, Romano et al., 2019, Journal of Experimental Psychology: HPP). In einer laufenden Forschung in meinem Labor haben wir neue Methoden entwickelt, um die interne Struktur von Lokalisationsverzerrungen aus dem Gedächtnis sowohl für die visuelle als auch für die taktile Lokalisation darzustellen (Azañón et al., 2020, Cognition). Das Verständnis dieser Bayes'schen Kombination aus aktueller Quelle und vorheriger Information sowie die Frage, ob bestimmte Orte des visuellen Raums (oder der Haut) einen besonderen Status in der räumlichen Kognition haben könnten, ist eine der aktuellen Forschungslinien unseres Labors (in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Matthew Longo, Birkbeck University London, und Dr. Raffaele Tucciarelli, University College London).

Regulierung und Wahrnehmung von oben nach unten

Empirische Belege dafür, inwieweit und in welchem Ausmaß die Top-Down-Regulation die eigenen neurophysiologischen Körperzustände verändern kann, sind bisher kaum vorhanden. Wenn Körperempfindungen wie Berührung oder Schmerz durch visuelle Bilder oder Autosuggestion, d.h. durch den eigenen Willen, verändert werden können, kann dies der Bildung zukünftiger Therapien bei der Wiederherstellung der Sinnesfunktion nach Hirnverletzungen, z.B. nach Schlaganfall, zugute kommen. In einem neueren Projekt (Bial Foundation) verwenden wir eine Kombination aus psychophysischen Modellierungstechniken und elektrophysiologischen Aufzeichnungen zusammen mit modernster Neuroimaging-Technologie (7T fMRI, in Zusammenarbeit mit Dr. Esther Kühn, DZNE Magdeburg), um die Frage zu beantworten, wie die Top-Down-Kontrolle durch Autosuggestion und visuelle Bilder die eigenen neurophysiologischen Körperzustände, insbesondere in Bezug auf Tast- und Schmerzwahrnehmung, beeinflusst.

Doktorand: Katarzyna Myga

Krankheitsdiagnose im täglichen Leben durch tragbare Kinematik

Kliniker leiden unter der begrenzten Aussagekraft von Patientendaten, die im klinischen Umfeld gewonnen wurden. Nicht nur die Anzahl der verfügbaren Tests ist begrenzt, die gewonnenen Daten werden auch von motivationalen, emotionalen und subjektiven Faktoren wie Arzt-Patienten-Beziehungen oder der Erfahrung eines Arztes beeinflusst. Darüber hinaus sind quantitative Daten über das reale Verhalten der Patienten in einer vertrauten Umgebung in der Regel nicht verfügbar. In einem vom Center for Behavioral Brain Sciences (CBBS) finanzierten Projekt nutzen wir die jüngsten Fortschritte in der Grundlagenforschung zur Erfassung und Klassifizierung von Handbewegungen, um ein neuartiges Medizinprodukt (den Diagnostikhandschuh) zu entwickeln, das Ärzten bei der Diagnose, Erfassung und Klassifizierung sensomotorischer Störungen der oberen Gliedmaßen hilft (in Zusammenarbeit mit Dr. Esther Kühn, Dr. Christoph Reichert und Prof. Dr. Stefanie Schreiber).

Doktoranden: Lisa Klemm, Avinash kalyani

Visuelles Bildspektrum: von Aphantasie bis Hyperphantasie

Geistige Vorstellungskraft ist die Fähigkeit, Darstellungen von Orten, Dingen und Menschen im Kopf zu schaffen. Bilder können Informationen aus jeder beliebigen Quelle von Sinneseindrücken wie taktilem, auditivem oder gustatorischem Input enthalten. Obwohl man glaubte, dass die Fähigkeit, Bilder vor dem geistigen Auge zu erzeugen, allen Frauen und Männern innewohnt, wurde kürzlich der Begriff Aphantasie geprägt, um jene Personen zu beschreiben, die nicht freiwillig Bilder visualisieren können. Auf der anderen Seite beschreibt eine Gruppe von Menschen sich selbst als Personen, die über eine außerordentlich reiche mentale Visualisierung verfügen, fast wie beim tatsächlichen Sehen. Diese Fähigkeit wurde als Hyperphantasie bezeichnet. Wir sind daran interessiert, das volle Potenzial aphantastischer und hyperphantastischer Individuen zu entdecken, und wir verstehen die Rolle, die visuelle Bilder - und das Fehlen solcher Bilder - bei der Wahrnehmung von Sinnesereignissen und der Kodierung und Organisation von Erinnerungen spielen.

2021-2024
DFG grant (SFB 1436)
„Neural Resources of Cognition“
 

2019-2022
Center for Behavioral Brain Sciences, Germany
Neuronetwork, Disease Diagnosis in daily life from wearable kinematics.
http://www.cbbs.eu/en/research-funding/neuronetworks/nn16

2019-2020
Experimental Psychology Society, UK
EPS Small Grant, Prototype Effects in Memory for Spatial Locations

2019-2022
BIAL foundation, Portugal
Grants for Scientific Research, Altering cutaneous sensations with autosuggestion.

Azañón E, Tucciarelli R, Siromahov M, Amoruso E, Longo MR (2020). Mapping visual spatial prototypes: Multiple reference frames shape visual memory. Cognition 198, 104199

Azañón, E., Camacho, K., Morales, M., & Longo, M. R. (2018). The sensitive period for tactile remapping does not include early infancy.  Child Development, 89, 1394-1404.

*Calzolari, E., *Azañón, E., Danvers, M., Vallar, G., & Longo, M. R. (2017). Adaptation aftereffects reveal that tactile distance is a basic somatosensory feature. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114, 4555-4560

Azañón, E., Mihaljevic, K., & Longo, M. R. (2016). A three-dimensional spatial characterization of the crossed-hands deficit. Cognition, 157, 289-295.

 Azañón, E., Stenner, M. P., Cardini, F., & Haggard, P. (2015). Dynamic tuning of tactile localization to body posture. Current Biology, 25, 512–517.

Azañón, E., Longo, M. R., Soto-Faraco, S., & Haggard, P. (2010). The posterior parietal cortex remaps touch into external space. Current Biology, 20, 1304-1309.

Azañón, E., & Soto-Faraco, S. (2008). Changing reference frames during the encoding of tactile events. Current Biology, 18, 1044-1049.

Eine Liste der Publikationen finden Sie hier.

Elena Azañón unterrichtet Studierende an der OVGU im Studiengang M.Sc. in Psychologie.

Wir freuen uns über Bewerbungen von Studierenden, die an einer Bachelor-, Master- oder Doktorarbeit interessiert sind oder ein Praktikum in der Gruppe absolvieren möchten. Wir suchen motivierte Studierende aus den Fächern Psychologie, Neurowissenschaften, Ingenieurwissenschaften, Medizin und Informatik. Grundkenntnisse in einer Programmiersprache (Matlab, Python etc.) sind erwünscht, aber nicht erforderlich.