Center of Neuro- and Behavioral Sciences

Entwicklung und Veränderbarkeit sind zentrale Charakteristika des Erlebens und Verhaltens beim Menschen, aber auch bei unseren nächsten Verwandten, den Primaten. Eine Besonderheit unserer Forschungsbemühungen ist eine Betrachtung, die sich auf die gesamte Lebensspanne von der frühen Kindheit bis ins hohe Alter bezieht, die Möglichkeiten und Grenzen der Entwicklung gleichermaßen berücksichtigt und der daran gelegen ist, die Heterogenität von Entwicklungsverläufen zu verknüpfen mit einem Verständnis der regelhaften und normativen Entwicklung. Die Erforschung der Plastizität menschlichen Verhaltens und Erlebens ist ein zentraler Bestandteil unserer Arbeiten. Die enorme Plastizität zeigt sich im Kontext von Interventionsstudien sowie bei der Betrachtung von Entwicklungsverläufen in verschiedenen zeitlichen und sozialen Kontexten. Dabei werden mit einem reichhaltigen Methodenarsenal (u.a. Biosignale, Verhaltensbeobachtung, Erfassung subjektiven Erlebens des Menschen; Longitudinaldaten von nicht-menschlichen Primaten aus dem Freiland) eine Vielzahl von Funktionsbereichen betrachtet, die perzeptive, (sozial-) kognitive und emotionale Prozesse einschließen.

Menschliches Erleben und Verhalten wird entscheidend durch situative (physikalisch-räumliche) und soziale Kontexte bestimmt. Die Betrachtung dieser Kontexte unter Einbeziehung der Interaktion psychischer Systeme erfordert eine sozialwissenschaftliche Perspektive. Diese wird im Kernbereich weiterentwickelt, indem soziale Prozesse (z.B. soziale Interaktionen, sprachliche Kommunikation) und soziale Kontexte (interpersonale Beziehungen, soziale Gruppen, Organisationen) untersucht werden, die menschliches Verhalten als biopsychosoziales Phänomen bedingen. Hierzu zählt auch die Weiterentwicklung quantitativer sozialwissenschaftlicher Methoden in den Verhaltenswissenschaften.

Psychische Funktionen wie etwa Aufmerksamkeit, Wahrnehmung, Emotion und Sprache betrachten wir als Ergebnis mentaler Prozesse, in denen Information aufgenommen, strukturiert, verändert und weitergegeben wird. Dabei sind sogenannte mentale Repräsentationen von zentraler Bedeutung. Beispielsweise werden in der Sprachdomäne phonologische, syntaktische, semantische und artikulatorische Kodes als mentale Repräsentationen angenommen, die dem Verstehen und der Produktion von Sprache zugrunde liegen. Methoden wie Vielkanalelektroenzephalographie (EEG), funktionelle Magnetoresonanztomographie (fMRT), magnetische und elektrische Stimulation und Blockade von bestimmten Gehirnarealen (TMS, tACS, tDCS) sowie Messung von Augenbewegungen, mentale Chronometrie und Psychophysik werden angewendet. Die Kombination von Messmethoden und die integrative Datenanalyse stehen im Mittelpunkt unserer zukünftigen Forschungsstrategien, um damit ein umfassenderes Abbild von perzeptiven, emotionalen und kognitiven Prozessen zu gewinnen.

Neurobiologische Untersuchungen an Tiermodellen liefern grundlegende Ergebnisse zu neuronalen Mechanismen von einzelnen Zellen bis zur höheren Kognition, die am Menschen technisch und ethisch nicht erzielt werden können, und tragen zum Verständnis der Unterschiede in Hirnfunktion und Verhaltenssteuerung zwischen Tiergruppen bei. Im Cluster wird unter anderem mit Mäusen, Grillen und Fruchtfliegen auf molekularem, zellulärem und systemischem Niveau gearbeitet. Schwerpunkte der Forschung an Tiermodellen sind die Rolle von neuronalen Botenstoffen, vor allem biogenen Aminen, für die Kontrolle sozialer Interaktionen (Modell-Organismus Grille), Mechanismen der Reizverarbeitung, Gedächtnisbildung und des Lernens (Modell-Organismus Fruchtfliege) und kortikale Enkodierung sensorischer Information, Hirnplastizität und individuelle Unterschiede in Hirnstruktur und Funktion (Modell-Organismus Maus). Dabei werden unter anderem genetische und optogenetische Methoden, elektrophysiologische Mehr- und Einzelzellableitungen, pharmakologische Manipulation, histologische und immunzytochemische Methoden, sowie Verhaltenstraining und -analyse eingesetzt.