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Die Bildung von Kategorien ist ein grundlegendes Element der Kognition und wurde ausgiebig untersucht, um die funktionellen Grundlagen der Kognition zu ergründen. Die Schaltkreismechanismen der Kategorienbildung, insbesondere auf der mesoskopischen Skala, die die Aktivität einzelner Neuronen mit dem Verhalten des Organismus verbindet, sind jedoch noch weitgehend unbekannt. Während sich die meisten früheren Arbeiten zur Kategoriendiskriminierung auf die Aktivität von Einheiten konzentrierten, die die Selektivität von Kategorien in höheren kortikalen Arealen widerspiegeln, konzentrieren sich neuere Arbeiten auf solche mesoskopischen Schaltkreismechanismen, insbesondere auf die Entstehung der Selektivität viel früher im sensorischen Verarbeitungsstrom, insbesondere im primären auditorischen Kortex. Wir haben ein robustes Modell für das Erlernen der auditiven Kategoriendiskriminierung bei der mongolischen Wüstenrennmaus entwickelt, bei dem frequenzmodulierte (FM)-Sweeps und ein Go/No-Go-Paradigma verwendet werden. Wir haben gezeigt, dass mesoskopische räumliche Muster der neuronalen Populationsaktivität, die mit Oberflächen-EKoG-Arrays gemessen wurden, die verhaltenskognitiven Entscheidungen der Tiere genau vorhersagen können. In diesem Vorschlag untersuchen wir die ursächlichen Mechanismen, die zu solchen mesoskopischen neuronalen Aktivitätsmustern und deren Verhaltensergebnissen führen. Insbesondere wollen wir erstens die formale neurophysiologische Kausalität nachweisen, indem wir sowohl die Notwendigkeit als auch die Hinlänglichkeit der mesoskopischen Aktivität für den Verhaltensoutput testen, und zweitens die einzelnen neuronalen Schaltkreismechanismen untersuchen, die diesen mesoskopischen Mustern zugrunde liegen, indem wir eine Kombination aus verhaltensbiologischen, elektrophysiologischen und optogenetischen Techniken anwenden. Wir hoffen, damit eine wichtige mesoskopische Verbindung zwischen (A) den Feuermustern einzelner Neuronen und den daraus resultierenden lokalen Oszillationen und (B) der gesamten Verhaltensleistung des Gehirns als Organ herzustellen.