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SFB 870: Bildung und Funktion neuronaler Schaltkreise in sensorischen Systemen
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung von 2010 bis 2021
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 118803580
Ein tiefgreifendes Verständnis der Beziehung von Struktur und Funktion neuronaler Schaltkreise ist von fundamentaler Bedeutung für die Entschlüsselung der basalen Mechanismen unseres Wahrnehmens, Denkens, Fühlens und Handelns. Während die moderne Biologie eine weitgehend mechanistische Beschreibung der molekularen und zellulären Grundlagen neuronaler Prozesse erlangt hat, bleibt die Beschreibung neuronaler Aktivitäten größerer Hirnareale oder komplexer Wahrnehmungs- und Denkprozesse weitgehend korrelativ. Diese Kluft unseres Wissens zu überbrücken hat sich der SFB 870 zur Aufgabe gemacht indem er durch eine detaillierte Beschreibung der Signalverarbeitung in strukturell klar abgrenzbaren Schaltkreisen ein mechanistisches Verständnis komplexerer neuronaler Prozesse und Kodierungsstrategien anstrebt. Zu diesem Zweck hatte sich der SFB 870 ursprünglich (1. Förderperiode) auf Schaltkreise sensorischer Systeme beschränkt. Wesentlich war dabei die Erkenntnis, dass zu einer profunden Beschreibung der Struktur-Funktionsbeziehungen neuronaler Schaltkreise auch ein Verständnis der Prozesse ihrer Entstehung, wie auch ihrer Plastizität gehört. In der zweiten Förderperiode wurde eine behutsame Erweiterung auf sensomotorische Interaktionen vorgenommen. Zudem wurden spezifische Themenschwerpunkte gebildet (1. Neurogenesis, Regeneration, and Plasticity; 2. Principles of Action Potential Generation, Axon Function and Myelination, 3. Sensory-Motor Interactions), die, über die großen Projektcluster (A: Assembly; B-Function) hinweg, als verbindende Elemente wirken. Eine Reihe bedeutsamer Befunde bestätigen diese Vorgehensweise. Gezielte Methodenentwicklung und technische Unterstützung, insbesondere durch die Viral Vector Facility, erschlossen oder erleichterten den Projekten des SFBs zudem neue und wichtige methodische Zugänge. Aus den beiden bisherigen Förderperioden des SFB 870 sind bislang über 170 Originalpublikationen hervorgegangen, ein erheblicher Anteil davon in „high-impact“ Zeitschriften. In der dritten Förderperiode soll, aufbauend auf Befunden der vergangenen bzw. laufenden Förderperioden, erneut eine behutsame Erweiterung der zentralen Fragestellungen erfolgen. Zum einen wird nun im Schwerpunkt 1) Neurogenesis, Regeneration, and Plasticity, ein besonderer Fokus auf die gemeinsamen Mechanismen gerichtet, die die Bildung und Plastizität einerseits, die Regeneration und Reparatur verletzter Schaltkreise andererseits verbinden. Zum anderen wird ein vierter, ebenfalls viele Projekte verbindender, Schwerpunkt entwickelt werden: 4) Circuit Dynamics Underlying Behavior. Damit baut der SFB 870 nicht nur folgerichtig auf Ergebnissen und Erfolgen der letzten Jahre auf, sondern stärkt die Sichtweise, dass das Gehirn nur als dynamisches, auf extrinsische und intrinsische Zustände flexibel reagierendes System zu begreifen ist.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Internationaler Bezug
Großbritannien, Israel
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Mechanismen der Eph/ephrin-vermittelten Axonlenkung und Synaptogenese im thalamokortikalen System (Teilprojektleiter Klein, Rüdiger )
- A02 - Entwicklung und Funktion GABAerger Nervenzellen im Mittelhirn (Teilprojektleiter Guimera Vilaro, Jordi ; Wurst, Wolfgang )
- A03 - Genfaktoren der neuronalen Vielfalt des adulten Vorderhirns (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Götz, Magdalena ; Ninkovic, Jovica )
- A04 - Rolle von dopaminergen Neuronen in der zustands- und erfahrungsabhängigen Verarbeitung von Duft (Teilprojektleiterin Grunwald Kadow, Ilona )
- A05 - Prinzipien der Reorganisation exzitatorischer und inhibitorischer Schaltkreise nach einer Verletzung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bareyre, Florence ; Kerschensteiner, Martin )
- A06 - Verknüpfung und Funktion regenerierter Neurone im cerebralen Cortex der Maus – von transplantierten zu direkt reprogrammierten Neuronen (Teilprojektleiterin Götz, Magdalena )
- A07 - Strukturelle synaptische Veränderungen und ihre Rolle in erfahrungsabhängiger Plastizität (Teilprojektleiter Bonhoeffer, Tobias ; Rose, Tobias ; Scheuss, Volker )
- A08 - Änderungen neuronaler Konnektivität bei der Gedächtnisbildung im Neocortex der Maus (Teilprojektleiter Hübener, Mark ; Scheuss, Volker )
- A09 - Der Einfluss neuronaler Aktivität auf Oligodentrozyten-Proliferation und -Differenzierung im adulten Gehirn (Teilprojektleiterin Dimou, Leda )
- A10 - Funktion von Ionenkanälen bei der Erregungsleitung (Teilprojektleiterin Kopp-Scheinpflug, Conny )
- A11 - Mechanismen und Dynamik des ‘Cell-Fate-Remodelling’ in der Netzhaut (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Godinho, Leanne ; Misgeld, Thomas )
- A12 - Läsions-induzierte zelluläre Plastizität prätectaler visuo-motorischer Reflexe bei adulten Zebrafischen (Teilprojektleiter Ninkovic, Jovica ; Straka, Hans )
- A13 - Analyse der neuronalen Netzwerke, welche dem Gangphänotyp der Parkinson´schen Erkrankung zu Grunde liegen (Teilprojektleiter Wurst, Wolfgang )
- A14 - Regulierung der Struktur myelinisierter Axone durch Axon-Oligodendrozyten Kommunikation (Teilprojektleiter Czopka, Ph.D., Tim )
- A15 - Die in vivo Funktion von RNA-Bindeproteinen bei Neurogenese, Synapsenbildung und bei synaptischer Plastizität (Teilprojektleiter Kiebler, Michael )
- B01 - Theoretische Modellierung des Schaltkreises zur Binauralen Koinzendenzdetektion (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Felmy, Felix ; Kopp-Scheinpflug, Conny ; Leibold, Christian )
- B02 - Mechanismen von absoluter und relativer zeitlicher Präzision in Schaltkreisen der Schalllokalisation (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Grothe, Benedikt ; Pecka, Michael ; Siveke, Ida )
- B03 - Funktionelle Anpassung neuronaler Schaltkreise: tonotope Gradienten bei zeit-verarbeitenden Neuronen im auditorischen Hirnstamm (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Koch, Ursula ; Leibold, Christian )
- B04 - Die Funktion von Adaptation und neuronalem Rauschen bei Populationskodes (Teilprojektleiter Benda, Jan )
- B05 - Die Rolle von HCN Kanälen im septo-hippokampalen Netzwerk (Teilprojektleiter Biel, Martin ; Wahl-Schott, Christian )
- B06 - Mechanismen der Erzeugung und Regulierung konzertierter Spikemuster im neuronalen Code der Retina (Teilprojektleiter Gollisch, Tim )
- B07 - Neurogenetische Untersuchung des neuronalen Netzwerkes für visuelle Bewegungsdetektion in der Fruchtfliege Drosophila melanogaster (Teilprojektleiter Borst, Alexander ; Mauss, Ph.D., Alex Stefan ; Reiff, Dierk F. )
- B09 - Integration olfaktorischer Reize (Teilprojektleiterin Egger, Veronica )
- B10 - Kontrolle thalamokortikaler Aktivität durch Modulation von HCN Kanälen (Teilprojektleiter Biel, Martin )
- B11 - Mechanismen und in vivo Funktion mGluR-vermittelter synaptischer Signale (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hartmann, Jana ; Konnerth, Arthur )
- B12 - Aktivitäts-abhängige ontogenetische Plastizität blickstabilisierender Reflexe (Teilprojektleiter Straka, Hans )
- B13 - Der MNTB - ein inhibitorischer Schaltknoten im auditorischen Hirnstamm und sein Timing (Teilprojektleiter Grothe, Benedikt ; Kunz, Lars )
- B15 - Informationsfluss im raumkodierenden neuronalen Schaltkreis (Teilprojektleiter Felmy, Felix ; Herz, Andreas V.M. ; Wahl-Schott, Christian )
- B16 - Visuelle Objekterkennung: Neurale Basis elementarer Aufmerksamkeitsprozesse (Teilprojektleiter Baier, Herwig )
- B17 - Adaptation neuronaler Netzwerke zur Generierung neuer Verhaltensweisen (Teilprojektleiter Chagnaud, Boris )
- B18 - Neuronale Grundlagen des 'sparse population coding' im auditorischen Cortex (Teilprojektleiter Konnerth, Arthur ; Nelken, Ph.D., Israel )
- B19 - Der Einfluss von Bewegung auf die neuronale Informationsverarbeitung im thalamo-kortiko-thalamischen Schaltkreis (Teilprojektleiterin Busse, Laura )
- V01 - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Grothe, Benedikt )
- Z01 - Virale Vektoren für die Analyse von synaptischen Verbindungen (Teilprojektleiter Conzelmann, Karl-Klaus )
- Z02 - Screening basierte Verbesserung von fluoreszenten Biosensoren zum Messen von Neuromodulationen (Teilprojektleiter Griesbeck, Oliver )
- Z03 - Funktionelle Manipulation von Glutamatrezeptoren zur Aufklärung Neuronaler Schaltkreise (Teilprojektleiter Trauner, Dirk )
- Z04 - Serviceeinheit für virale Vektoren (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Conzelmann, Karl-Klaus ; Götz, Magdalena )
Antragstellende Institution
Ludwig-Maximilians-Universität München
Beteiligte Hochschule
Technische Universität München (TUM); The Hebrew University of Jerusalem
Beteiligte Institution
Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt; Max-Planck-Institut für Neurobiologie (MPIN) (aufgelöst)
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt; Max-Planck-Institut für Neurobiologie (MPIN) (aufgelöst)
Sprecher
Professor Dr. Benedikt Grothe