Die Gamma-Band-Synchronisation zwischen Neuronen im visuellen Kortex ist kausal für effektive Informationsverarbeitung und Verhalten.

Zusammenfassung Erfolgreiches Verhalten beruht auf der Fähigkeit des Gehirns, selektiv beachtete Informationen zu verarbeiten und irrelevante Informationen zu unterdrücken. Visuelle Neuronen zeigen eine solche funktionale Flexibilität, indem sie selektiv auf Teilmengen von Eingaben reagieren, die beachtete Objekte repräsentieren, während sie Informationen über irrelevante Objekte ignorieren. Verschiedene neuronale Mechanismen wurden vorgeschlagen, um diese aufmerksamkeitabhängige Verarbeitung zu erklären, jedoch wurde kein kausaler Mechanismus nachgewiesen. Es erfordert eine präzise Synchronisation zwischen den Aktionspotentialen, die relevante Informationen tragen, und der gamma-oszillatorischen Aktivität in empfangenden Neuronen. Um ihre kausale Relevanz zu untersuchen, haben wir bei zwei männlichen Makakenmonkeys in Gebiet V2 elektrische Impulse von Aktionspotentialen während einer selektiven Aufmerksamkeitsaufgabe evoziert und die neuronale Aktivität im nachgeschalteten Gebiet V4 aufgezeichnet. Stark abhängig von der γ-Phase, als diese zusätzlichen Impulse in V4 eintrafen, beeinträchtigten sie die Leistung der Affen und riefen eine spikende Reaktion hervor. Dies stellt die kausale Relevanz subtiler Änderungen im Timing der Aktionspotentiale, insbesondere durch Phasensynchronisation, für neuronale Mechanismen, die kognitive Prozesse unterstützen, her.