Blickbewegungsrepräsentation im höheren visuellen Cortex

Wenn wir ein Gesicht betrachten, führen wir bestimmte Blickbewegungsmuster aus, die sich unterscheiden von den Mustern beim Betrachten anderer Objekte. Es ist wohlbekannt, dass frontale und parietale Hirnareale die Planung und Ausführung dieser Blickbewegungssequenzen unterstützen. Kürzlich haben wir jedoch gezeigt, dass sich Gesichts- und Haus-spezifische Blickbewegungsmuster in den Aktivierungsmustern perzeptueller Gehirnareale - der Fusiform Face Area (FFA) und der Parahippocampal Place Area (PPA) - nachweisen lassen, in Abwesenheit von Gesichts- oder Haus-Bildern. Damit denken wir, eine mögliche neuronale Basis für eine enge Interaktion zwischen Wahrnehmung und Handlung gefunden zu haben. Während es also Evidenz für die, zunächst kontraintuitive, Repräsentation von Handlungs- (Blick-) Sequenzen in perzeptuellen Arealen gibt, so bleiben doch noch viele Fragen zur Natur und Funktion dieser Repräsentationen offen.
Im gegenwärtigen Projektantrag möchten wir einige dieser Fragen untersuchen. In Experiment 1 geht es darum, zu welchem Zeitpunkt die kritische Information repräsentiert ist und ob sie mehr in der Sequenz oder der Lokation der Fixationen begründet ist. Im zweiten Experiment möchten wir untersuchen, ob sich Blickbewegungsmuster, die beim Identifizieren eines Gesichts und beim Identifizieren eines emotionalen Gesichtsausdrucks entstehen, in unterschiedlichen perzeptuellen Hirnarealen repräsentieren. Schließlich möchten wir untersuchen, ob Microsakkaden in ähnlicher Weise in der FFA repräsentiert sind wie Sakkaden.

Gaze track representation in high-level visual cortex

When we look at a face, we carry out distinctive eye movements leading to gaze paths that can easily be discriminated from the gaze paths elicited by other objects. It is well-known that frontal and parietal areas support the planning and execution of such eye movements. However, we recently showed that face and house-specific gaze tracks can be decoded in the fusiform face area (FFA) and the parahippocampal place area (PPA) - even in the absence of a face or house to look at. We concluded that action (gaze) patterns are represented in high-level visual cortex, demonstrating a potential neural basis for close interactions of perception and action. While we think we have presented solid evidence for this counterintuitive mapping of complex gaze patterns in high-level perceptual areas, many questions as to their nature and function remain.
In the first experiment of the present proposal, we want to investigate the nature of this novel finding, specifically at what time the critical information is represented in a gaze track and if it is coded in the sequence or rather the location of fixations. In a second experiment, we want to learn if the gaze tracks elicited when identifying a face respectively identifying a facial emotion expression are represented in different perceptual brain areas. Finally, we plan to investigate if microsaccades elicited during face viewing are represented in a similar way as saccades in the FFA.