Perceptuell neurovetenskap – Johan Lundströms forskargrupp

Gruppen Perceptuell neurovetenskap bedriver grundforskning som syftar till en bättre förståelse av den neurala och perceptuella grunden för luktsystemet samt hur luktsystemet interagerar med våra andra sinnen för att tolka vår omvärld.

En del av Institutionen för klinisk neurovetenskap

Psykologisk luktforskning

Icke-invasiv mätning av luktbulben

Forskningsnyheter

Johan Lundström får ERC Synergy Grant
Dekorativ bild. Foto: getty images,Getty Images/iStockphoto

Johan Lundström får ERC Synergy Grant

Johan Lundström får ERC Synergy Grant för utveckling av digital doftöverföring

In the brain, bursts of beta rhythms implement cognitive control
Lundqvist figure Foto: N/A

In the brain, bursts of beta rhythms implement cognitive control

Bursts of brain rhythms with “beta” frequencies control where and when neurons in the cortex process sensory information and plan responses. Studying these bursts would improve understanding of cognition and clinical disorders, researchers argue in a new review.

Mer från Perception Neuroscience Lab

Lundstrom funding 2024 Foto: N/A

Finansierat av

Forskningsområden

Kognition i luktsinnet

Luktsinnet studeras till stor del ur ett sensoriskt bearbetningsperspektiv. Här studerar vi istället beteendemässiga och neurala konsekvenser av luktkognition. Genom neural avbildning och beteendestudier vill vi fastställa gränserna för mänsklig luktkognition och de underliggande neurala mekanismerna. Hur behåller vi temporärt luktintryck i minnet, och kan vi omforma dessa intryck för att underlätta i vårt agerande? Har vi liknande uppmärksamhets- och top-down-processer i luktsinnet som i andra sensoriska modaliteter? Är analoga hjärnregioner involverade i den kognitiva bearbetningen av luktsintryck som i den mer utforskade visuella kognitionen?

 

Tidig upptäckt av Parkinsons sjukdom

Luktbulben är platsen i hjärnan där Parkinsons sjukdom börjar. Baserat på vår nya metod för att mäta signal från luktbulben utvärderar vi för närvarande om måttet kan användas som en tidig detektor för debut av Parkinsons sjukdom. Om detta fungerar skulle det innebära att vi förmodligen kan upptäcka Parkinsons sjukdom många år före de karaktäristiska motoriska symtomen, som är så typiska för sjukdomen, debuterar. Vi utforskar också för närvarande om vi kan vända måttet för att stimulera luktbulben och potentiellt sakta ner sjukdomens spridning.

 

Luktbulbens processer i människan

Nyligen demonstrerade vi en ny metod för att mäta signaler från den mänskliga luktbulben, en del av den mänskliga hjärnan som tidigare inte varit tillgänglig utan att behöva tillgripa intrakraniella mätningar. I detta projekt, under ledning av Dr. Johan Lundström, utvärderar vi vilken roll luktbulben har i mänsklig luktbearbetning. Vi utvärderar också om detta mått kan fungera som en tidig indikator på Parkinsons sjukdom.

 

Länkar mellan andning och prestanda

Andning är en av de grundläggande rytmerna i livet, med effekter som sträcker sig långt bortom grundläggande syresättning. Nyligen har studier visat att andning modulerar hur vi bearbetar grundläggande perceptuella stimuli och preliminära bevis indikerar också att andning kan reglera kognitiva processer. I detta projekt, under ledning av Dr. Artin Arshamian, utvärderar vi hur denna rytmiska aktivitet, vilken upprepas 9-24 gånger per minut, formar grundläggande uppfattning och kognition, samt vilka neurala mekanismer som tillåter denna integration mellan andning och perception/kognition.

 

Multisensorisk integration med dofter

Utanför den begränsade laboratoriemiljön upplevs dofter mycket sällan isolerade utan den kontextuella information som tillhandahålls av våra andra sinnen. Detta projekt, under ledning av Dr. Johan Lundström, handlar om två grundläggande frågor inom perceptuell neurovetenskap; hur påverkar kongruent information från våra andra sensoriska modaliteter bearbetningen av dofter och vilken roll har luktkortex i detta?

 

Luktplasticitet

Luktsinnet är ett sensoriskt system som präglas av både stora inter- och intra-individuella skillnader. Luktsinnet är också mycket plastiskt och känsligheten gentemot specifika dofter kan skifta både snabbt och över tid. Under ledning av Dr. Lundström är det övergripande målet med detta projekt att förstå vilka de neurala mekanismer, samt dess beteendemässiga konsekvenser, som tillåter luktsinnet att anpassa sig så snabbt till vår miljö. Vi använder beteendemässiga och neurala mått både hos friska individer och kliniska populationer med olika etiologi.

 

Arbetsminne och generalisering

I detta projekt studerar vi primaters förmåga att generalisera. Arbetsminne syftar till vår förmåga att temporärt hålla en begränsad uppsättning information i ett särskilt tillstånd som gör det möjligt för oss att komma åt och manipulera den. Dessa förmågor är generaliserad till all information och inte bara den vi tidigare tränat för att utföra sådana manipulationer på. Vi testar den nya teorin att dessa förmågor, tillsammans med många andra aspekter av generalisering, bygger på en användning av hjärnbarkens spatiala struktur. För att testa detta studerar vi hjärnaktivitetens rumsliga och tidsmässiga dynamik. Vi utför också nätverkssimuleringar där vi utforskar beräkningsmässig power hos denna teori.

Publikationer

Utvalda publikationer

Alla gruppmedlemmars publikationer

Finansiering

Forskningsbidrag

Lundstrom funding 2024
Lundstrom funding 2024 Foto: N/A

Medarbetare och kontakt

Gruppledare

Alla medarbetare i gruppen

Besöksadress

Karolinska Institute, Clinical Neuroscience / Division of Psychology, Nobels väg 9, Stockholm, 17177, Sweden

Postadress

Karolinska Institutet, Department of Clinical Neuroscience/Division of Psychology, Nobels väg 9, Stockholm, 17177, Sverige

Perceptual neuroscience

Alumni

Grigorios Iakovidis, Research engineer

Arnika Pehl, Master’s student

Jonatan Nordmark, Postdoc

Anna-Laura Toth, Research assistant

Moa Peter, PhD student

Johannes Frasnelli, Guest professor

Laura Dukek, Master’s student

Marie Michaels, Master’s student

Behzad Iravani, PhD student

Putu Agus Khorisantono, Postdoc

Andri Savva, PhD Student

Janina Seubert, Senior Researcher

Kathi Prenner, Master’s Student

Andreas Westerdahl, Lab manager

Danja Porada, PhD student

Robin Fondberg, PhD student

Amy Gordon, PhD student

Cécilia Tremblay, PhD student

Milena Di Chira, Master’s Student

Christina Rossi, Master’s Student

Georgia Sarolidou, PhD student

Caitlin Hrysanidis, Master’s Student

Ida Siemens Lorenzen, Master’s Student

Daphnée Poupon, Master’s Student

Alessandro Davoli, Bachelor’s Student

Riccardo Bertaccini, Bachelor’s Student

Christina Schmitter, Bachelor’s Student

Alberto Frigieri, Bachelor’s Student

Barbara Feytl, Master’s Student

Harald Melin, Research assistant

Emilia Johansson, Research engineer

Belinda Miggitsch, Master’s Student

Mirella Engelhardt, Master’s Student

Sissie Carlsen, Master’s Student

Sidney Lind, Internship Student

Anna Belska, Visiting Student

Saskia Borg, Visiting Student

Team

Team Arshamian
Artin Arshamian Foto: Bildmakarna

Team Arshamian

Artin Arshamians team "The Embodied Perception and Cognition Group" studerar luktsystemet vid skärningspunkten mellan psykologi, kultur, neurovetenskap och medicin. Genom att utnyttja de distinkta egenskaperna hos luktsinnet får vi insikter i hur våra förkroppsligade upplevelser påverkar perception och kognition.

Team Lundqvist
Mikael Lundqvist Foto: Johan Liljefors

Team Lundqvist

Mikael Lundqvists team "The Computational Cognition Group" är intresserad av de neurala mekanismer som ligger till grund för kognition. Vi studerar hur neural dynamik stödjer förmågor såsom att temporärt hålla saker i minnet, planera eller prioritera sensorisk information. Vi har en teoribaserad approach där vi använder neurala nätverkssimuleringar för att skapa prediktioner som vi sedan testar i experimentella data från människor och djurmodeller.

Nyckelord:
Anosmi Beteende och beteendemekanismer Elektroencefalografi Funktionell neuroavbildning Korttidsminne Visa alla
AW
Innehållsgranskare:
Anja Winter
Anja Lundkvist Winter
2024-10-09