Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Mehanizmi integracije možganske aktivnosti za učinkovit nadzor kognicije

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
7.00.00  Interdisciplinarne raziskave     

Koda Veda Področje
S260  Družboslovje  Psihologija 

Koda Veda Področje
5.01  Družbene vede  Psihologija in kognitivne znanosti 
Ključne besede
kognitivni nadzor, fMR, funkcijska konektivnost, delovanje možganov, medosebne razlike, psihopatologija, dopamin, parkinsonova bolezen, depresija
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (21)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  39533  dr. Blaž Banič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2017 
2.  34576  dr. Rok Berlot  Nevrobiologija  Raziskovalec  2014 - 2017  99 
3.  33621  dr. Jurij Bon  Psihiatrija  Raziskovalec  2014 - 2017  165 
4.  09182  dr. Valentin Bucik  Psihologija  Raziskovalec  2014 - 2017  654 
5.  30915  dr. Dejan Georgiev  Nevrobiologija  Raziskovalec  2014 - 2017  207 
6.  21239  dr. Blaž Koritnik  Medicina  Raziskovalec  2014 - 2017  274 
7.  38946  Andraž Matkovič  Nevrobiologija  Raziskovalec  2016 - 2017  53 
8.  38947  Indre Pileckyte    Tehnični sodelavec  2016 
9.  05380  dr. Zvezdan Pirtošek  Nevrobiologija  Raziskovalec  2014 - 2017  743 
10.  18919  dr. Anja Podlesek  Psihologija  Raziskovalec  2014 - 2017  539 
11.  17893  dr. Grega Repovš  Psihologija  Vodja  2014 - 2017  488 
12.  35603  Tina Robida    Tehnični sodelavec  2014  16 
13.  37994  Katja Romarić    Tehnični sodelavec  2015  15 
14.  36162  dr. Anka Slana Ozimič  Nevrobiologija  Raziskovalec  2014 - 2017  125 
15.  36915  Aljaž Sluga  Družboslovje  Tehnični sodelavec  2014 - 2016 
16.  33422  dr. Martina Starc  Psihologija  Raziskovalec  2014 - 2016  80 
17.  15062  dr. Matija Svetina  Psihologija  Raziskovalec  2014  352 
18.  26487  dr. Vita Štukovnik  Psihologija  Raziskovalec  2014 - 2017  132 
19.  07002  dr. Dušan Šuput  Nevrobiologija  Raziskovalec  2014 - 2017  433 
20.  07476  dr. David Božidar Vodušek  Nevrobiologija  Raziskovalec  2014 - 2017  466 
21.  26268  dr. Andrej Vovk  Nevrobiologija  Raziskovalec  2014 - 2017  52 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0312  Univerzitetni klinični center Ljubljana  Ljubljana  5057272000  76.640 
2.  0381  Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta  Ljubljana  1627066  47.521 
3.  0581  Univerza v Ljubljani, Filozofska fakulteta  Ljubljana  1627058  97.411 
Povzetek
Vsak dan se soočamo z množico majhnih in velikih izzivov, ki zahtevajo primerno ureditev in uskladitev naših kognitivnih zmožnosti, da bi se lahko odzvali na učinkovit, k cilju usmerjen način. Nekatere izzive že dobro poznamo in se nanje odzivamo bolj ali manj avtomatično. Številni izzivi pa zahtevajo nameren in izrecen nadzor za usklajeno uporabo kognitivnih virov, ki so nam na voljo: prožno spodbujanje nekaterih izmed njih in zaviranje motečih učinkov drugih. Možganski mehanizmi, ki omogočajo tovrsten učinkovit kognitivni nadzor, so tema predlaganega projekta. Medtem ko so se številne študije osredotočile na prepoznavanje področij v možganih, ki opravljajo posamične funkcije kognitivnega nadzora, kot so npr. vzdrževanje ciljev, izbor dejanj, odkrivanje neskladij in kognitivna inhibicija, ter točnemu določanju izračunov, ki jih opravljajo, pa je le malo znanega o mehanizmih, ki omogočajo prožno usklajevanje procesiranja preko možganskih sistemov. V tem raziskovalnem projektu zelimo preveriti hipotezo, da je mehanizem, ki omogoča učinkovit kognitivni nadzor, prožno prilagajanje funkcijske povezanosti med potrebnimi možganskimi področji, ki omogoča oblikovanje navideznih delovnih prostorov, v katerih si lahko procesi, ki so potrebni za izvedbo trenutne naloge, med seboj učinkovito izmenjujejo informacije. Da bi preverili to hipotezo in preučili mehanizme, ki so v ozadju kognitivnega nadzora, bomo uporabili obstoječe in razvili nove vrhunske metode preučevanja dinamične funkcijske povezanosti možganov v stanju mirovanja in med izvajanjem nalog. Te metode nameravamo uporabiti tako na že obstoječih velikih bazah podatkov o mirovnem stanju, kot na fMR podatkih, ki bi jih zbrali med izvajanjem naloge kognitivnega nadzora, optimizirano za maksimalno izzivanje prožnega kognitivnega nadzora. Z nalogo bi, prvič, preverili ali v homogenem vzorcu zdravih udeležencev prihaja do prožnega preurejanja funkcijske povezanosti, drugič, preverili odnos med dinamiko s kognitivnim nadzorom povezane funkcijske povezanosti ter vedenjskimi merami kognitivnega nadzora, splošne inteligentnosti in prisotnosti psihopatologije v večjem heterogenem vzorcu udeležencev, tretjič, preučili vzorce spremenjene s kognitivnim nadzorom povezane funkcijske povezanosti v vzorcu bolnikov s Parkinsonovo boleznijo in depresivno motnjo ter njeno povezanost z opaženo psihopatologijo. Slednjič bi z uporabo farmakološke manipulacije preučili učinek modulacije dopamina na sposobnost prožne preureditve funkcijske povezanosti možganskega omrežja ter s tem pridobili vpogled v vlogo dopaminskega sistema v prožnem kognitivnem nadzoru. Predlagani projekt bi pomembno prispeval k razumevanju kognitivnega nadzora z vidika dinamike možganskih omrežij in nudil vpogled v mehanizme integracije delovanja možganov. Prinesel bi pomembne informacije o vlogi prožnega kognitivnega nadzora v splošnih kognitivnih zmožnostih ter njegove modulatorne vloge v psihopatologiji. Podajal bi pomemben korak v premostitvi vrzeli med molekularnim, celičnim in sistemskim razumevanjem delovanja možganov. Pomembno bi prispeval k razvoju metod funkcijskega slikanja možganov s posebnim poudarkom na preučevanju z nalogo povezane dinamične funkcijske povezanosti.
Pomen za razvoj znanosti
Projekt je naslavljal vprašanja o naravi kognitivnega nadzora in mehanizmih integracije možganske aktivnosti. Izhodiščna predpostavka projekta je bila, da kognitivni nadzor ni rezultat delovanja posamičnega možganskega področja temveč mreže možganskih področij za kognitivni nadzor, ki skupaj omogočajo usklajeno aktivnost ter integrirano delovanje področij relevantnih za izvedbo trenutne naloge. Rezutati projekta potrjujejo izhodiščno predpostavko in s tem pripevajo k širjenju usmerjenosti preučevanja posamičnih področij na dinamiko nijhove funkcijske povezanosti. Prikazujejo, kako je učinkovito delovanje omrežij za kognitivni nadzor pomembni dejavnik kognitivnih sposobnosti posameznika, njegov upad pa pomemben patološki element shizofrenije. Prav skozi preučevanje sprememb v integraciji informacij v shizofreniji razkriva pomembne mehanizme, ki omogočajo vzdrževanje dinamičnega ravnotežja možganskega delovanja in z njimi oblikovanje in vzdrževanje reprezentacij, ki so podlaga učinkovitemu kognitivnemu nadzoru. Ob tem kaže na pomembne razlike v funkcijski hierarhiji možganskih področij in njihovi občutljivosti na patološke spremembe v shizofreniji. Dodatno rezultati projekta kažejo na fleksibilno naravo kognitivnega nadzora, sposobnost preklapljanja med strategijami ter spremljajoče spremembe v vzdrževani aktivnosti širokega nabora možganskih sistemov in specifične modulacije v prehodni aktivnosti možganskih omrežij za kognitivni nadzor. V primeru vzpodbude rezultati v nekaterih nalogah kažejo na presenetljivo disociacijo med pomembnim dvigom aktivacije možganskih sistemov brez uspeha pri izboljšanju izvedbe naloge, kar odpira tako zanimiva temeljna vprašanja kot potrebo po nadaljnem raziskovalnem delu na aplikativnih področjih kognitivne psihologije in vodenja. Ta niz izsledkov tudi poudarja pomen in potrebo po interdisciplinarnem povezovanju področij kot so psihologija, ekonomija in nevroznanost. Poleg novih spoznanj ter razumevanja vloge in mehanizmov kognitivnega nadzora projekt odpira tudi nova raziskovalna vprašanja in metodološka orodja za njihovo naslavljanje. V okviru projekta smo oblikovali novo nalogo fleksibilnega kognitivnega nadzora, ki omogoča vzpodbujanje vzpostavljanje in preklapljanje med raznolikimi miselnimi seti, ki vključujejo vzorce povezovanja in inhibicije raznolikih kognitivnih sistemov in z njimi povezanih možganskih sistemov. Naloga kaže uporabnost tako za namen preučevanja temeljnih procesov kognitivnega nadzora, kot tudi ocenjevanje individualnih razlik ter potencialno uporabnost kot diagnostično sredstvo. V okviru projekta smo razvili in izpopolnili tudi orodja za učinkovito pripravo, preprocesiranje, analizo in statistično testiranje nevroslikovnih podatkov, za katero verjamemo da bo v vzpodbudo in podporo znanstveni skupnosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Pridobljena spoznanja bodo prispevala k napredku razumevanja lastnosti in mehanizmov fleksibilnega kognitivnega nadzora v zdravju in bolezni. Pripomorala bodo k razumevanju: i) vloge kognitivnega nadzora in posledic njegove oškodovanosti v duševnih in nevrodegenerativnih motnjah in boleznih, ki so v pomembnem porastu tako v Sloveniji kot širše in predstavljajo največji del posrednih in neposrednih zdravstvenih stroškov, ter omogočila napredek pri njihovi diagnostiki, spremljanju in zdravljenju; ii) vloge kognitivnega nadzora v vsakdanjem življenju ter pomenu njegovega upada v procesu zdravega staranja, kar je posebej pomembno za oblikovanje ustreznih intervencij za ohranjanje visoke kvalitete življenja v starajoči se populaciji; iii) vpliva različnih oblik vzpodbud na dejavnosti, ki zahtevajo kognitivni nadzor, ter meja njihove učinkovitosti v kontekstu upravljanja. Opravljeno razvojno delo je: iv) podalo nov instrument za preučevanje fleksibilnega kognitivnega nadzora z raznolikimi možnostmi uporabe od klinične diagnostike do ocenjevanja individualnih razlik, ki ga poleg privlačnosti za preizkušance odlikuje prilagojenost za slovensko okolje in jezik ter naraščujoče število podatkov za oblikovanje relevantnih norm; v) vzpodbudilo razvoj izpopolnjenega programskega orodja za učinkovito pripravo, preprocesiranje, analizo in statistično testiranje nevroslikovnih podatkov, ki bo omogočalo podporo nadaljnega raziskovalnega dela. Poleg neposrednih družbeno relevantnih vplivov je izvedba projekta pripomogla h krepitvi sodelovanja z uveljavljenimi raziskovalnimi laboratoriji in raziskovalci z Washington univerze v Saint Louisu in Univerze Yale. Uspešno sodelovanje, znanstveno odmevni rezultati ter razvoj napredne programske opreme pomembno prispeva k promociji slovenskih raziskovalcev na področju kognitivne nevroznanosti in posredno slovenske družbe v mednarodni znanstveno-raziskovalni skupnosti. Z vključevanjem mladih raziskovalcev in znanstvenikov na začetku poklicne poti v mednarodna sodelovanja je projekt omogočil prenos pomembnih znanj in izkušenj ter vzpostavitev strokovnih povezav, ključnih za zagotavljanje nadaljnega razvoja kognitivne nevroznanosti v Sloveniji.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno