Dr. Torben Ott erforscht die neuronalen Grundlagen von Entscheidungsfindung unter Unsicherheit, insbesondere wie das Gehirn den Wert von Zeit und zukünftigen Ergebnissen bewertet. Sein aktueller Fokus liegt auf der Rolle von Dopamin und Serotonin im Orbitofrontalkortex bei ökonomischen Investitionsentscheidungen – also wie Menschen und Tiere begrenzte Ressourcen (Zeit, Aufwand, Geld) gegen das Risiko von Misserfolg abwägen. Diese Grundlagenforschung hat Relevanz für die Entwicklung von Entscheidungsunterstützungssystemen, die menschliches Verhalten unter Unsicherheit modellieren, sowie für klinische Anwendungen bei Störungen der Entscheidungsfindung. Die Erkenntnisse könnten auch für Verhaltensökonomie und Risikomanagement in Organisationen nutzbar gemacht werden.
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Dr. Torben Ott
HU-FIS-Profil ↗Wir treffen Entscheidungen, um unsere Ziele bestmöglich zu erreichen. Der Orbitofrontalkortex (OFC) trägt durch die Bewertung ungewisser zukünftiger Ergebnisse zu diesen ökonomischen Investitionsentscheidungen bei. Allerdings sind die neuronalen Mechanismen unbekannt, durch die der OFC den Wert zukünftiger Ergebnisse bestimmt. Neurone der monoaminergen Neuromodulatoren Dopamin und Serotonin senden Belohnungssignale in viele Hirnregionen inklusive dem OFC und könnten daher ökonomische Investitionsentscheidungen ermöglichen.Das Ziel meiner Forschung ist aufzudecken, wie die monoaminergen Neuromodulatoren Dopamin und Serotonin mit kortikalen Netzwerken interagieren und dadurch ökonomische Investitionsentscheidungen ermöglichen. Ich plane diese Fragen durch eine Kombination von quantitativen psychophysischen Methoden in Ratten und innovativen optogenetischen, elektrophysiologischen und theoretischen Ansätzen zu beantworten.
Viele Menschen haben das Gefühl, nie genug Zeit für all die Dinge zu haben, die sie gerne tun würden – ein Zustand, den man als „Zeitarmut“ bezeichnet. Obwohl wir immer mehr Möglichkeiten haben, unsere Zeit zu nutzen, bleibt die Menge der verfügbaren Zeit gleich. Zeit ist eine unserer knappsten Ressourcen. Die neuronalen Grundlagen der Zeitbewertung sind weitgehend unbekannt.Dieses Forschungsprojekt zielt darauf ab, die neuronalen Mechanismen zu identifizieren, die unserer Zeit einen Wert geben und somit unser Verhalten prägen. Es wird angenommen, dass Serotonin, ein Neurotransmitter, der für seine positiven Auswirkungen auf unsere Stimmung bekannt ist, eine zentrale Rolle bei der Bewertung von Zeit spielt. Serotonin könnte beeinflussen, wie geduldig oder impulsiv wir in Bezug auf unsere Zeit sind, und somit maßgeblich dazu beitragen, wie wir den Wert von Zeit festlegen.Um diese Hypothese zu prüfen, werden innovative Methoden eingesetzt, die ich in zuvor entwickelt habe. Erstens wird der Wert von Zeit objektiv gemessen, indem Ratten Zeit in eine Aktivität investieren, die zu unterschiedlich großen Belohnungen führen kann. Mit einem mathematischen Modell kann dann die Bewertung von Zeit im Verhältnis zu Gewinn und Risiko quantifiziert werden.Anschließend sollen die neuronalen Netzwerke im Orbitofrontalkortex des Gehirns, die für diese Zeitbewertung verantwortlich sein können, identifiziert werden. Hierfür werden neue Sonden verwendet, die die Aktivität tausender Neuronen gleichzeitig erfassen können. Parallel dazu ist geplant, durch genetische Verfahren die Freisetzung von Serotonin mittels neuartiger Designer-Rezeptoren in Echtzeit zu messen und zu manipulieren. Dadurch lässt sich der genaue Einfluss des Serotoninsystems auf die kortikalen Netzwerke untersuchen.Dieses Projekt liefert grundlegende Erkenntnisse darüber, wie unser Gehirn unseren Umgang mit der wohl kostbarsten Ressource, die wir haben – unserer Zeit – steuert und beeinflusst.
bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · DOI
Abstract Creating positive and equitable lab environments has become a growing priority for the scientific community and funders of scientific research. Research institutions typically respond to this need by providing mandatory or optional training opportunities for their staff. However, there is no established resource for group leaders to improve their lab culture with concrete action points for implementation. Here, we introduce the SAFE Labs Handbook: a collection of thirty “commitments” which can be verifiably actioned without requiring institutional support. These commitments were collaboratively developed by thirteen group leaders in life sciences, from institutions across eight countries, instigated through the 2024 SAFE Labs workshop. The importance of each commitment has been scored by more than 200 researchers, at various career stages, from more than twenty countries. Even though all commitments were rated as significantly important by scientists from all career stages, implementation rates were notably low (< 25%). Lab members reported higher importance scores than group leaders, with large divergences indicating where group leaders may underestimate the potential impact on lab culture. Indeed, the overall implementation rate was correlated with importance score for group leaders, but not lab members. Strikingly, more than 95% of group leaders said they would consider implementing the handbook commitments. Given the high importance-scores and low-implementation rates, the SAFE Labs Handbook represents a unique, community-driven tool with significant potential to improve lab culture on a global scale.
Wir treffen Entscheidungen, um unsere Zielen bestmöglich zu erreichen. Durch die Komplexität der Welt ist es jedoch ungewiss, ob und wann unser Handeln zu einem positiven Ergebnis führt. Menschen und andere Tiere müssen daher die Investitionen ihrer limitierten Ressourcen – zum Beispiel Zeit, Aufwand, oder Geld – mit dem Risiko abwägen, ein positives Ergebnis zu erhalten. Der Orbitofrontalkortex (OFC) trägt durch die Bewertung ungewisser zukünftiger Ergebnisse zu diesen ökonomischen Investitionsentscheidungen bei. Allerdings sind die neuronalen Mechanismen unbekannt, durch die der OFC den Wert zukünftiger Ergebnisse bestimmt. Neurone der monoaminergen Neuromodulatoren Dopamin und Serotonin senden Belohnungssignale in viele Hirnregionen inklusive dem OFC und könnten daher ökonomische Investitionsentscheidungen ermöglichen. Es ist jedoch unbekannt, (i) wie Dopamin und Serotonin OFC Neurone und neuronale Netzwerke kontrollieren und dadurch ökonomische Investitionsentscheidungen beeinflussen, und (ii), ob und wie der OFC neuromodulatorische Zentren über den Wert ungewisser Ergebnisse informiert. Das Ziel meines Antrags ist aufzudecken, wie monoaminerge Neuromodulatoren mit kortikalen Netzwerken interagieren und dadurch ökonomische Investitionsentscheidungen ermöglichen. Meine Forschung adressiert: (1) Was ist die neuronale Netzwerkarchitektur im OFC, die ökonomische Investitionsentscheidungenermöglicht? (2) Wie kontrollieren Dopamin und Serotonin neuronale Netzwerke im OFC, um ökonomische Investitionsentscheidungen zu beeinflussen? (3) Was sind die kortiko-neuromodulatorischen Feedback-Mechanismen, die neuromodulatorische Zentren informieren? Ich plane diese Fragen durch eine Kombination von quantitativen psychophysischen Methoden in Ratten und innovativen optogenetischen, elektrophysiologischen und theoretischen Ansätzen zu beantworten. Diese Methoden ermöglichen das parallele Ableiten einer hohen Anzahl an Neuronen und die gleichzeitige Messung und Kontrolle kortikaler Ausschüttung von Dopamin und Serotonin, um den kausalen Einfluss von Neuromodulatoren auf kortikale Netzwerke zu bestimmen. Zudem erlaubt die Kombination von retrograden viralen und optogenetischen Methoden das Messen und Manipulieren von kortikalen Projektionsneuronen zu neuromodulatorischen Zentren, um deren kausalen Beitrag zu Investitionsentscheidungen aufzudecken. Diese Experimente werden neue mechanistische Einblicke in die kortikale Netzwerkarchitektur für ökonomische Entscheidungen geben. Mein Antrag wird Prinzipien neuromodulatorischer Kontrolle von kortikalen Neuronen und Netzwerken aufzeigen, welche die Rolle von monoaminergen Neuromodulatoren für die Entscheidungsfindung eingrenzen. NeurophysiologieExperimental and theoretical network neuroscienceCognitive NeuroscienceComputational NeuroscienceKognitive NeurowissenschaftNeurowissenschaften