Entschlüsselung retinaler Schaltkreise - Bewegungsverarbeitung in der Säugetierretina

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Thomas Euler; Privatdozentin Dr. Silke Haverkamp
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 181213136

Das Erkennen bewegter Muster und deren Bewegungsrichtung ist für das Überleben von Tieren entscheidend. Bewegungsdetektion beginnt bereits in der Retina, wobei richtungs-spezifische („direction-selective“, DS) Ganglienzellen und Starburst-Amakrinzellen (SACs) eine zentrale Rolle spielen. Verschiedene Typen von DS-Ganglienzellen sind für das Erkennen von Mustern, die sich in bestimmte Richtungen bewegen, verantwortlich. Bei Bewegung in der bevorzugten Richtung feuern die Zellen heftig, während sie bei Bewegung in der entgegengesetzten Richtung kaum antworten. Diese Antworten sind sehr robust und daher nimmt man an, dass parallele, sich ergänzende Mechanismen dieser retinalen Verarbeitungsleistung zugrunde liegen. Die Details, insbesondere die Verschaltung der beteiligten Neurone sind noch nicht vollständig verstanden. Der Neurotransmitter GABA spielt eine entscheidende Rolle im DS-Schaltkreis, denn GABAA Rezeptor-Antagonisten unterdrücken die Richtungsselektivität bei den DS-Ganglienzellen, aber nicht deren Licht-antworten an sich. DS-Ganglienzellen empfangen richtungsspezifische Eingangssignale, die zumindest zum Teil von SACs stammen. SACs berechnen die Bewegungsrichtung eines Reizes in ihren Dendriten und hemmen entsprechend die DS-Ganglienzellen durch Ausschüttung von GABA. Immunfärbungen zeigten, dass bestimmte GABAA- und Glyzin-rezeptoruntereinheiten sowie ein weiterer, bisher kaum untersuchter Typ von GABAerger Amakrinzelle mit den Dendriten der DS-Ganglienzellen assoziiert sind. Unser Ziel ist es, die Rolle dieser Rezeptoruntereinheiten im DS-Schaltkreis zu klären und herauszufinden, welche weiteren Amakrinzellen (neben den SACs) beteiligt sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen