Prof. Dr. Kristian Folta

Prof. Dr. Kristian Folta Telefon: 883-491 Fax 883-479 EMail: Sprechzeiten: Dienstag 13.00-16.00 Raum: W4-108     Neuro-Lab   Telefon 883-492 Fax 883-479 Raum F-112

Forschungsgruppe Neurobiologische Grundlagen des Lernens (Developmental & Educational Neuroscience)

Die Forschungsgruppe „Neurobiologische Grundlagen des Lernens“ erforscht die neuronale Plastizität grundlegender Mechanismen und Funktionen des fronto-striatalen Systems im Gehirn von Menschen und nicht-menschlichen Primaten. Dieses System ist maßgeblich an Prozessen der Aufmerksamkeitssteuerung, Rhythmus- und Zeitverarbeitung, sowie vielen exekutiven Kontrollprozessen beteiligt. Unsere Forschung umfasst A) die neurobiologische und neuropsychologische Untersuchung von Säuglingen, Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen, B)  die Untersuchung von bedeutenden Entwicklungsstörungen der fronto-striatalen Informationsverarbeitung durch Testung von sprach- und aufmerksamkeitsgestörten Probanden, sowie C) die vergleichende und elektrophysiologische Untersuchung fronto-striataler Mechanismen und Funktionen im Gehirn nicht-menschlicher Primaten (Rhesusaffen). Ein besonderes Interesse gilt immer auch der klinischen und/oder pädagogischen Anwendung neurobiologischer Erkenntnisse. Im Sinne eines translationalen Forschungsansatzes bemühen wir uns um die Entwicklung computergestützter Lern- und Förderprogramme, sowie der intensiven Erforschung des therapeutischen und klinischen Nutzens transkranieller Stimulationsmethoden und Stimulationsprotokolle (transkranielle Magnet- oder Gleichstromstimulation).

Wissenschaftliche Fragestellungen:

Neurobiologische Grundlagen der dynamischen Verteilung von Aufmerksamkeitsressourcen und der verhaltensrelevanten Generierung multipler Informationsverarbeitungsfoki / Entwicklung attentionaler Mechanismen des präfrontalen Kortex vom Säuglings- bis zum Kindes-, Jugend- und Erwachsenenalter.

Entwicklung neurobiologisch basierter und computergestützter Lernprogramme zur medikationsbegleitenden Therapie der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) im Kindes-, Jugend- und Erwachsenenalter.

Die Bedeutung des Präfrontalen Kortex für die Regulation der neuronalen Stressantwort.

Entwicklungsabhängige Veränderung modalitätsspezifischer Rhythmus- und Zeitverarbeitungsprozesse im Kontext frühkindlicher und kindlicher Sprach- und Lesestörungen.

Neurowissenschaftliche Methoden:

Psychophysische Verhaltensuntersuchungen, Okulomotorische Blickbewegungsmessungen, Elektroencephalographie (EEG), funktionelle Magnetresonanz-Tomographie (fMRT), Positronen-Emissions-Tomographie (PET), funktionelle Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS), transkranielle Magnetstimulation (TMS), vergleichende Untersuchungen an nicht-menschlichen Primaten.      

Kurz-Lebenslauf

1995 – 2000                        Studium der Psychologie an der Universität Münster

2000 – 2001                        Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Pädagogischen Institut III (Methodenlehre, Entwicklungspsychologie, Pädagogische Psychologie) der Westfälischen-Wilhelms-Universität Münster

2001 – 2005                        Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Kognitive Neurowissenschaften, Abteilung Biopsychologie (Prof. Dr. Dr. h.c. Onur Güntürkün), der Ruhr-Universität Bochum

2005                                      Promotion (Dr. rer. nat.)

2005 – 2008                        Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Kognitive
Neurowissenschaften (Prof. Dr. Stefan Treue) des Deutschen Primatenzentrums (Leibniz-Institut für Primatenforschung) in Göttingen

seit 2008                              Juniorprofessor für „Neurobiologische Grundlagen des Lernens“ am Institut für Psychologie der Stiftung Universität Hildesheim

Laufende Forschungsprojekte

Neuronale Grundlagen der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) im Kindes-, Jugend- und Erwachsenenalter

Die Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) ist die häufigste psychiatrische Erkrankung im Kindes- und Jugendalter, die in etwa ein bis zwei Drittel aller Fälle bis ins Erwachsenenalter hinein überdauert. Seit Beginn der 60er Jahre behandelt man Betroffene medikativ mit Stimulanzien, insbesondere mit Methylphenidat (besser bekannt unter dem Handelsnamen Ritalin©). Der durch Stimulanzien erfolgte Eingriff in die Informationsverarbeitung des Gehirns versetzt die Patienten in die Lage, die Kernsymptome von Impulsivität, Hyperaktivität, gestörter Lernfähigkeit und Aufmerksamkeit deutlich zu reduzieren. Aktuellen Schätzungen zufolge, erhalten derzeit etwa 1-2% aller amerikanischen Kinder Stimulanzien zur Verhaltensregulation. Auch in Deutschland ist ein
deutlicher Anstieg der Verabreichung solcher Substanzen erkennbar. Die Medikamente heilen aber nicht die Ursachen der Störung, sondern schaffen Bedingungen, unter denen alterstypische Entwicklungsanforderungen besser und erfolgreicher bewältigt werden können. In diesem Projekt wollen wir die neuronalen Ursachen der ADHS mit Hilfe von psychophysischen, okulomotorischen und funktionellen Verfahren der modernen Hirnforschung (EEG, fMRT, PET, fNIRS) umfassend untersuchen. Im Mittelpunkt steht dabei die Aufdeckung der neuronalen Mechanismen, die eine aufgabenabhängige Verteilung von Aufmerksamkeitsressourcen und die Generierung verhaltensrelevanter Foki der Informationsverarbeitung bedingen. Im Sinne eines translationalen Ansatzes wollen wir die neurobiologischen Erkenntnisse nutzen, um ein neurowissenschaftlich fundiertes Verhaltenstraining für die vorschulische, schulische und/oder häusliche Anwendung zu entwickeln. Durch das Verhaltenstraining sollen Kinder, Jugendliche und Erwachsene mit einer diagnostizierten ADHS lernen, ihre zentralnervöse Aktivität besser zu strukturieren, sie gezielter einzusetzen und so die verfügbaren Informationsverarbeitungsressourcen des Gehirns stärker und effizienter zu nutzen.

Das Forschungsprojekt wird in Kooperation mit dem AMEOS-Klinikum Hildesheim, dem Klinikum Hildesheim GmbH, der Universitätsklinik Göttingen und dem Deutschen Primatenzentrum in Göttingen (Leibniz-Institut für Primatenforschung) durchgeführt.

Zusammenhänge zwischen modalitätsspezifischen Rhythmus- und Zeitverarbeitungsprozessen und der kindlichen Entwicklung von Sprach- und Lesekompetenzen von der frühen Kindheit bis zum Erwachsenenalter.

Die menschliche Rhythmus- und Zeitdauerverarbeitung für visuelle oder akustische Reizereignisse von kurzer Dauer (Millisekunden bis Sekunden) zeigt für gesunde Erwachsene stets eine bessere Fähigkeit zur präzisen Verarbeitung von akustischen Klangereignissen oder Rhythmen im Vergleich zur Verarbeitung von visuell dargebotenen Reizereignissen. Erste Pilotuntersuchungen in Kooperation mit dem Deutschen Primatenzentrum in Göttingen konnten zeigen, dass nicht-sprachliche Rhesusaffen und sprachgestörte Kinder im Alter von 12 Jahren einen umgekehrten oder stark verminderten Modalitätseffekt für die Verarbeitung akustischer Reizereignisse aufweisen, der insbesondere für Rhythmen mit längeren Interstimulusintervallen (> 500ms) zu beobachten war. Das Ausmaß der akustischen Spezialisierung der Informationsverarbeitung könnte eine wesentliche Voraussetzung für den erfolgreichen Erwerb von Sprach- und Lesekompetenzen im Kindesalter darstellen. Gleichzeitig könnte sich der Modalitätseffekt selbst im Laufe der kindlichen Entwicklung von Sprach- und Lesekompetenzen verändern. Insbesondere die Rhythmusabhängigeit des Modalitätseffektes könnte durch entwicklungsabhängige Spezialisierungen des Arbeitsgedächtnisses moduliert werden. In diesem Forschungsprojekt soll die Alters- und Entwicklungsabhängigkeit des Modalitätseffektes umfassend erforscht werden. Dazu werden psychophysische Untersuchungen (der Rhythmus- und Zeitverarbeitung) und psychologische Leistungsmessungen (insbesondere in Hinblick auf Aufmerksamkeits- und Arbeitsgedächtnisleistungen) an gesunden und sprachgestörten Kindern im Alter von 4-12 Jahren durchgeführt. Psychophysische Verhaltensuntersuchungen mit Rhesusaffen sollen den Vergleich der humanen Leistungen mit den Leistungen nicht-sprachlicher Primaten ermöglichen. Die Ergebnisse sollen helfen, ein neurobiologisch fundiertes Verhaltenstraining für sprachgestörte Kinder zu entwickeln.

Das Forschungsprojekt wird in wissenschaftlicher Kooperation mit dem Institut für Pädagogik der Universität Oldenburg und dem Deutschen Primatenzentrum in Göttingen (Leibniz-Institut für Primatenforschung) durchgeführt.

Publikationen

Folta, K., Niebergall, R., Treue, S., & Grube, D. Modality-dependent time perception in  
            the millisecond-range in children, adults, and non-human primates. Behavioural
            Processes (in preparation).

Folta, K., Grube, D., Daldrup, T., Rammsayer, T., Treue, S. Interval timing with gaps:
            Evidence against stop/reset mechanisms (in preparation).

Folta, K., Wolf, O.T., Treue, S., Schoofs, D. Effects of gap-saliency in human interval
            timing: Subjective time depends on complexity and not emotion of gaps (in
            preparation).

Amaya, F., Liebetanz, D., Paulus, W., Treue, S., & Folta, K. The role of dorsolateral
            prefrontal cortex in human interval timing with emotional gaps revealed by single
            pulses of transcranial magnetic stimulation (in preparation).

Tzvetanov, T., Wirmer, A., & Folta, K. (2007). Orientation repulsion and attraction in
            alignment perception. Vision Research 47: 1693-1704.

Folta, K., Troje, N., & Güntürkün, O. (2007). Timing of Ascending and Descending Visual
            Signals predicts the Response Mode of Single Cells in the Thalamic Nucleus
            Rotundus of the Pigeon (Columba livia). Brain Research 1132: 100-109.

Schulte, M., Diekamp, B., Manns, M., Schwarz, A., Valencia-Alfonso, C., Kirsch, J.,
            Güntürkün, O., & Folta, K. (2006). Visual responses and afferent connections of the
            n. ventrolateralis thalami (VLT) in the pigeon (Columba livia). Brain Research Bulletin
            68: 285-292.

Folta, K. (2006). Neurokognitive Effekte einer Unvereinbarkeit von Beruf und Familie. In:
            Frauenpsychiatrie – Männerpsychiatrie: Geschlechtsspezifische Einflüsse in der
            Psychiatrie und Psychotherapie, pp. 54-62. U. Sprick, U. Trenckmann (Hrsg.).
            DruckVerlag Kettler, Bönen (ISBN 3-937390-98-7).

Folta, K. (2005). Work-Life Balance – Schule in Balance! In: L. Glagow-Schicha (Ed.).
            Schule im Gender Mainstream. Denkanstöße, Erfahrungen, Perspektiven. 1. Auflage,
            pp. 62-65. Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein-
            Westfalen und Landesinstitut für Schule Soest (ISBN 3-8165-4525-4).

Folta, K., Diekamp, B., & Güntürkün, O. (2004). Asymmetrical Modes of Visual Bottom-up
            and Top-Down Integration in the Thalamic Nucleus Rotundus of Pigeons. The Journal
            of Neuroscience, 24 (43): 9475-9485.

Folta, K. (2003). Neural fine tuning during Vernier-acuity training? Vision Research, 43
            (10): 1177-1185.

Vorträge auf wissenschaftlichen Fachtagungen

Folta, K., Grube, D., Rammsayer, T., Keller, K., Daldrup, T., Treue, S. (2009). Lerninduzierte Veränderungen der Wirkung attentionaler Störreize auf die subjektive Zeitwahrnehmung nicht-menschlicher Primaten. 51. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Jena.

Folta, K., Grube, D., Rammsayer, T., Treue, S. (2008). The role of acoustic and visual gaps in monkey interval timing: Evidence against stop/reset mechanisms. Vortrag auf dem 1st Annual Meeting of Primate Neurobiology, Tübingen.

Folta, K. (2008). Markenpräferenz und Aufmerksamkeit: Eine vergleichende Untersuchung am Menschen und Affen. 50. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Marburg.

Folta, K., Niebergall, R., Treue, S., Grube, D. (2007). The role of target-position in a sequential paradigm of time-discrimination. Vortrag auf dem 11th Rhythm Perception and Production Workshop (RPPW), Kippure Lodge, Dublin, Irland.

Grube, D., Niebergall, R., Treue, S., Folta, K. (2007). Modality-effects in time-discrimination in human and non-human primates: Further support for relations between speech and time perception. Vortrag auf dem 11th Rhythm Perception and Production Workshop (RPPW), Kippure Lodge, Dublin, Irland.

Folta, K., Niebergall, R., Fischbach, A., Marx, A., Treue, S., Grube, D. (2007). Die Verarbeitung kurzer Zeitdauern: Modalitätseffekte bei Kindern, Erwachsenen und nicht-menschlichen Primaten. Vortrag auf der 49. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Trier.

Folta, K., Niebergall, R., Grube, D., Treue, S. (2006). Timing of rhythmic light and tone signals in humans and rhesus monkeys. Vortrag auf der 10. Tagung der Gesellschaft für Primatologie, Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig.

Tzvetanov, T., Wirmer, A., & Folta, K. (2006). Masking of Vernier stimuli reveals orientation-attractive effects suggesting spatial excitatory interactions between oriented filters. Talk at the 29th European Conference on Visual Perception (ECVP), St. Petersburg, Russia.

Güntürkün, O., Kirsch, J., Valencia-Alfonso, C.E., & Folta, K. (2005). Resultieren Cerebrale Asymmetrien aus Bottom-up oder Top-down Prozessen? Vortrag auf der 47. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Regensburg.

Schulte, M., Folta, K., Diekamp, B., & Güntürkün, O. (2004). Visual properties of neurons in the ventrolateral thalamus of the pigeon (Columba livia). Vortrag auf der 46. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Giessen.

Folta, K., & Meinhardt, G. (2000). Neuronale Plastizität als Grundlage für Vernier-Diskrimination? Vortrag auf der 42. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Braunschweig. In: D. Vorberg (Hrsg.). Experimentelle Psychologie. 42. Tagung experimentell arbeitender Psychologen. Lengerich (Pabst-Verlag), S. 15.

Posterbeiträge zu wissenschaftlichen Fachtagungen

Gohlke, F., Holz, J., Müller, J.,Münzer, A., Folta, K. (2009). Effekte fokussierter Aufmerksamkeit auf Zeitwahrnehmungsprozesse im Sekundenbereich. 51. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Jena.

Folta, K., Grube, D., Rammsayer, T., Keller, K., Daldrup, D., Treue, S. (2009). Learning-induced changes of an attentional check-up mechanism of interval timing in non-human primates. Eighth Göttingen Meeting of the German Neuroscience Society, Göttingen.

Amaya, F., Liebetanz, D., Treue, S., Folta, K. (2008). The role of the left dorsolateral prefrontal cortex in human interval timing revealed by single pulse transcranial magnetic stimulation. 3rd International Conference on Transcranial Magnetic and Direct Current Stimulation, Göttingen.

Folta, K., Wolf, O.T., Treue, S., Schoofs, D. (2008). Effects of gap-saliency in human interval timing: Extension of subjective time depends on complexity and not emotion of visual gaps. XXIX International Congress of Psychology (ICP), Berlin.

Folta, K., Grube, D., Rammsayer, T., Treue, S. (2008). Interval timing with gaps: Evidence against stop/reset mechanisms in monkeys. Proceedings of the Forum of European Neuroscience (FENS), Genf, Schweiz.

Folta, K., Niebergall, R., Grube, D., Treue, S. (2007). Time between successive stimulus presentations determines modality-dependent timing of rhythmic light and tone signals in rhesus monkeys. 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience, San Diego, USA.

Folta, K., Niebergall, R., Fischbach, A., Grube, D., Treue, S. (2007). Stimulus modality differentiates human and non-human timing and memory of rhythmic light and tone signals. Proceedings of the 7th Meeting of the German Neuroscience Society & 31th Göttingen Neurobiology Conference, Göttingen.

Valencia-Alfonso, C.E., Folta, K., Kirsch, J., & Güntürkün, O. (2005). Lateralized and Asymmetric Top-down Influence of Visual Pathways in Pigeons. Beiträge zur 47. Tagung experimentell arbeitender Psychologen (TeaP), Regensburg.

Folta, K., Diekamp, B., Kirsch, J., & Güntürkün, O. (2005). Top-down innervation modulates visual activity of rotundal cells in pigeons. Proceedings of the 6th Meeting of the German Neuroscience Society & 30th Göttingen Neurobiology Conference, Göttingen.

Folta, K., & Güntürkün, O. (2004). Cortical Modulation of Extrageniculocortical Binocular Processing: A Comparative Single-Unit Analysis in Pigeons (Columba livia). Beiträge zur 7. Tübinger Wahrnehmungskonferenz (TWK).

Schulte, M., Folta, K., Diekamp, B., & Güntürkün, O. (2004). Properties of visual neurons in the ventrolateral thalamus of the pigeon (Columba livia). Beiträge zur 7. Tübinger Wahrnehmungskonferenz (TWK).

Folta, K., Diekamp, B., & Güntürkün, O. (2003). Asymmetric Response Modulation of Single Cells in Nucleus Rotundus of Pigeons (Columba livia). Program No. 699.22., Washington, DC: Society for Neuroscience, 33rd annual meeting, New Orleans, USA.

Folta, K., Diekamp, B., & Güntürkün, O. (2003). Lateralized neuronal processing of visual information in ‘pulvinar inferior’. Göttingen Neurobiology Report 2003, Proceedings of the 5th Meeting of the German Neuroscience Society & 29th Göttingen Neurobiology Conference, Göttingen.

Folta, K., Diekamp, B., & Güntürkün, O. (2002). Visual integration-neurons within nucleus rotundus (pulvinar inferior) of the pigeon (Columba livia). Proceedings of the 3rd Forum of European Neuroscience (FENS), Paris.

Folta, K., & Meinhardt, G. (2000). Neural plasticity as the basis for learning a Vernier discrimination task? Proceedings of the 23th European Conference on Visual Perception (ECVP), Groningen, Netherlands.

Meinhardt G., & Folta, K. (2000). Does perceptual learning affect early stages of visual processing? Proceedings of the 23th European Conference on Visual Perception (ECVP), Groningen, Netherlands.

Folta, K., & Meinhardt, G. (2000). Neuronale Plastizität als Grundlage für Vernier-Diskriminationslernen? In: H. Bülthoff, M. Fahle, K. Gegenfurtner, H. Mallot (Eds). Beiträge zur 3. Tübinger Wahrnehmungskonferenz. Kirchentellinsfurt (Knirsch Verlag), S. 131.

Meinhardt, G., & Folta, K. (2000). Schwellenreduktion gleichartiger Stimuli: Filter 2. Ordnung oder horizontale Querverbindungen im visuellen System? In: H. Bülthoff, M. Fahle, K. Gegenfurtner, H. Mallot (Eds). Beiträge zur 3. Tübinger Wahrnehmungskonferenz. Kirchentellinsfurt (Knirsch-Verlag), S. 72.

Wissenschaftliche Kooperationen

Neuro-Netzwerk-Hildesheim

Prof. Dr. Stefan Treue, Abteilung Kognitive Neurowissenschaften, Deutsches Primatenzentrum (Leibniz-Institut für Primatenforschung), Göttingen

Prof. Dr. Oliver Gruber, Abteilung Systemische Neurowissenschaften und Klinische Psychiatrie, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universität Göttingen.

Prof. Dr. Oliver Wolf, Abteilung Kognitionspsychologie, Institut für Psychologie, Ruhr-Universität Bochum.

Dipl.-Psych. Daniela Schoofs, Abteilung Kognitionspsychologie, Institut für Psychologie, Ruhr-Universität Bochum.

Prof. Dr. Karsten Harms, Klinik für Pädiatrie, Klinikum Hildesheim GmbH.

Dr. med. Degenhardt, Klinik für Pädiatrie, Klinikum Hildesheim GmbH.

Dr. med. Dieter Felbel, Kinder- und Jugendpsychiatrie und Psychotherapie, AMEOS-Klinikum Hildesheim (Akademisches Lehrkrankenhaus der Universität Göttingen)

Dipl.-Psych. Hans-Jörg Bethge, Kinder- und Jugendpsychiatrie und Psychotherapie, AMEOS-Klinikum Hildesheim (Akademisches Lehrkrankenhaus der Universität Göttingen)

Prof. Dr. Thomas Rammsayer, Abteilung Persönlichkeits-, Differentielle Psychologie und Diagnostik, Institut für Psychologie, Universität Bern, Schweiz.

Prof. Dr. Dietmar Grube, Institut für Pädagogik, Universität Oldenburg.

Dr. David Liebetanz, Abteilung Klinische Neurophysiologie, Universität Göttingen.

Franko Amaya, Abteilung Klinische Neurophysiologie, Universität Göttingen.

Freunde & Förderer

Carsten Maschmeyer (AWD-Holding)