title: Exploring entorhinal spatial representations and prefrontal activations in novel decision-making
Creators: name: Richter, Niklas Paul Theodor
Publisher: name: :none
Year: 2023

description: Mit dem Ziel, die neuronalen Grundlagen neuartiger Entscheidungsprozesse zu erforschen, baut diese Studie auf jüngsten Forschungen zur Rolle der Aktivität von Grid Cells und räumlichen Repräsentationen im abstrakten Entscheidungsverhalten auf. Wir rekrutierten sieben gesunde Teilnehmer für eine computergestützte binäre Auswahl-Aufgabe, bei der sie Entscheidungen auf Basis von belohnungsbezogenen visuellen Merkmalen der Auswahlmöglichkeiten treffen mussten. Vertraute Assoziationen wurden während einer Online-Trainingsphase etabliert, und neue Beispiele ähnlicher Merkmale wurden während der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) eingeführt. Dieser methodische Rahmen erlaubte es uns, die Gehirnaktivität zu untersuchen, während die Teilnehmer vertraute Assoziationen auf neue Beispiele in neuartigen Entscheidungssituationen übertrugen. Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass dieser kognitive Prozess dem Prinzip der Pfadintegration in räumlichen Repräsentationen ähnelt, die üblicherweise neuronal durch Grid Cells kodiert werden.Entsprechend untersuchten wir den Einfluss eines abstrakten räumlichen Modells von Merkmal-Belohnungs-Assoziationen auf den posterioren medialen entorhinalen Cortex (pmEC) und erwarteten eine spezifische Modulation, die für Grid Cells charakteristisch ist. Darüber hinaus stellten wir Hypothesen in Bezug auf Aktivierungen im orbitofrontalen Cortex (OFC) und die differenzielle Beteiligung des ventromedialen präfrontalen Cortex (vmPFC) abhängig von der Vertrautheit der Entscheidungen auf, unter Berücksichtigung ihrer differenziellen Konnektivität zu Grid Cells im pmEC. Obwohl unsere Daten die Hypothesen nicht bestätigten, zeigten sie Aktivierungen im Precuneus Cortex, was auf eine Verbindung mit räumlichen Navigationsnetzwerken und Grid Cells hindeuten könnte. Dies lässt auf eine Beteiligung dieser Netzwerke an neuen, abstrakten Entscheidungsprozessen schließen. Trotz wertvoller Einblicke bedürfen unsere Ergebnisse weiterer Forschung zur Validierung. Dennoch bereichern die robuste Methodik und präzise Analyse unserer Studie das Verständnis der neuronalen Mechanismen, die den Entscheidungsprozessen zugrunde liegen, wesentlich.
description: With the aim to investigate the neural underpinnings of novel decision-making processes, this study builds upon recent research into the role of grid cell activity and spatial representations in abstract decision-making behavior. We enlisted seven healthy participants for a computerized binary choice task, requiring them to make decisions based on reward-related visual features. Familiar associations were established during an online training phase, and novel examples of similar features were introduced during functional magnetic resonance imaging (fMRI) sessions. This methodological framework allowed us to examine brain activity as participants extrapolated familiar associations to new examples during novel trials. We hypothesized that this cognitive process would mimic the principle of path integration within grid-cell coded spatial representations, typically observed during spatial navigation. Accordingly, we explored the influence of an abstract spatial model of feature-reward associations on the posterior medial entorhinal cortex (pmEC), expecting a specific modulation characteristic to grid cells. Additionally, we proposed hypotheses relating to activations in the orbitofrontal cortex (OFC) and the differential engagement of the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) based on the familiarity of decisions, considering their differential connectivity to pmEC grid cells and their pivotal roles in decision-making behavior. Our proposed hypotheses, however, were not confirmed by our data, possibly due to heavily underpowered analysis. yet our exploratory analysis revealed intriguing activations in regions associated with entorhinal grid cells and broader spatial navigation networks, like the precuneus cortex, during novel decision trials. This hints at the potential involvement of spatial representation networks in novel abstract decision-making. While our findings provide intriguing insights, they are preliminary and require further scientific exploration for validation and deeper understanding. Nonetheless, the robust methodology and targeted analysis of our study significantly contribute to the existing body of knowledge, strengthening the foundation for future research into the neural mechanisms that underpin decision-making processes.