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Projekt
FOR 701: Dynamik und Stabilität retinaler Verarbeitung
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung von 2006 bis 2013
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 18693849
Sehen ist für uns so selbstverständlich, dass wir dazu neigen, die Komplexität der neuronalen Vorgänge zu unterschätzen, die aus dem in das Auge fallende Licht ein zuverlässiges Bild unserer Umwelt generieren. Physikalisch ändert sich die visuelle Umwelt ständig. Die Retina trägt entscheidend dazu bei, die erstaunliche Aufgabe zu bewältigen, trotz dynamischer Umweltbedingungen die visuelle Wahrnehmung in weiten Bereichen stabil zu halten und dabei den Anforderungen nach hoher räumlicher Auflösung und präziser zeitlicher Verarbeitung nachzukommen. Im Zentrum der Forschergruppe steht deshalb die Frage, welche retinalen Verarbeitungsmechanismen die hohe Stabilität unserer Wahrnehmung unter dynamischen Umweltbedingungen gewährleisten.
Die Retina ist insofern ein besonderer Teil des Nervensystems, als sie eine in sich abgeschlossene Einheit der Informationsverarbeitung bildet. Die eintreffenden Lichtquanten werden zunächst in den Photorezeptoren in graduierte Änderungen des Membranpotenzials umgesetzt. Das Resultat dieses ersten Schrittes wird nachfolgend in den retinalen Schichten intensiv weiterverarbeitet und schließlich von den retinalen Ganglienzellen über den optischen Nerv an das Gehirn geleitet. Da die gesamte visuelle Information den optischen Nerv passieren muss, dieser aber nur eine beschränkte Bandbreite besitzt, stellt er den Flaschenhals bei der Informationsübertragung dar. Deshalb finden bereits in der Retina eine intensive Verarbeitung, Filterung und Komprimierung der visuellen Information statt, sodass vorwiegend wichtige und neue Aspekte in kodierter Form an das Gehirn weitergeleitet werden.
Die Retina als ein gut zugänglicher Teil des Gehirns eröffnet die Perspektive, einem Verständnis der Verarbeitungsmechanismen in neuronalen Netzwerken näher zu kommen. Während wir über zunehmend bessere Daten zum molekularen Aufbau des Nervensystems und zur Lokalisation von Aktivität im Gehirn verfügen, sind wir von einer Erklärung der neuronalen Verarbeitung noch weit entfernt. Diese bildet aber den Kern aller bewussten und unbewussten Gehirnaktivitäten.
Die Forschergruppe verfügt über alle aktuellen Techniken der Neurobiologie, diese reichen von der Molekularbiologie bis zur elektrophysiologischen Multielektrodenableitung. In sieben Teilprojekten werden damit Aspekte der retinalen Verarbeitung analysiert, welche von Adaptationsmechanismen in den Photorezeptoren über die Analyse spezieller Schaltkreise für das Farben- und Bewegungssehen bis hin zu den Kodierungsmechanismen von Ganglienzellen reichen.
Die Retina ist insofern ein besonderer Teil des Nervensystems, als sie eine in sich abgeschlossene Einheit der Informationsverarbeitung bildet. Die eintreffenden Lichtquanten werden zunächst in den Photorezeptoren in graduierte Änderungen des Membranpotenzials umgesetzt. Das Resultat dieses ersten Schrittes wird nachfolgend in den retinalen Schichten intensiv weiterverarbeitet und schließlich von den retinalen Ganglienzellen über den optischen Nerv an das Gehirn geleitet. Da die gesamte visuelle Information den optischen Nerv passieren muss, dieser aber nur eine beschränkte Bandbreite besitzt, stellt er den Flaschenhals bei der Informationsübertragung dar. Deshalb finden bereits in der Retina eine intensive Verarbeitung, Filterung und Komprimierung der visuellen Information statt, sodass vorwiegend wichtige und neue Aspekte in kodierter Form an das Gehirn weitergeleitet werden.
Die Retina als ein gut zugänglicher Teil des Gehirns eröffnet die Perspektive, einem Verständnis der Verarbeitungsmechanismen in neuronalen Netzwerken näher zu kommen. Während wir über zunehmend bessere Daten zum molekularen Aufbau des Nervensystems und zur Lokalisation von Aktivität im Gehirn verfügen, sind wir von einer Erklärung der neuronalen Verarbeitung noch weit entfernt. Diese bildet aber den Kern aller bewussten und unbewussten Gehirnaktivitäten.
Die Forschergruppe verfügt über alle aktuellen Techniken der Neurobiologie, diese reichen von der Molekularbiologie bis zur elektrophysiologischen Multielektrodenableitung. In sieben Teilprojekten werden damit Aspekte der retinalen Verarbeitung analysiert, welche von Adaptationsmechanismen in den Photorezeptoren über die Analyse spezieller Schaltkreise für das Farben- und Bewegungssehen bis hin zu den Kodierungsmechanismen von Ganglienzellen reichen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Projekte
- Farbverarbeitung in der Retina von dichromatischen Säugetieren - Anatomie und Physiologie (Antragstellerinnen / Antragsteller Euler, Thomas ; Haverkamp, Silke )
- Mechanisms of Retinal Coding for Global Image Movement: A Comparative Approach (Antragsteller Ammermüller, Josef )
- Molekulare Grundlagen adaptiver Vorgänge an der Photorezeptor-Bandsynapse (Antragsteller Brandstätter, Johann Helmut )
- Primärvorgänge des Sehens in Zapfen (Antragsteller Koch, Karl-Wilhelm )
- Retinale Ensemblekodierung bewegter Stimuli (Antragstellerin Kretzberg, Jutta )
- Synaptische Interaktionen in der inneren plexiformen Schicht der Retina: Die Rolle von Wide-Field-Amakrinzellen (Antragsteller Weiler, Reto )
- Synaptische Physiologie der äußeren Retina: Funktion und Bedeutung von Horizontalzellen (Antragsteller Feigenspan, Andreas )
- Verarbeitung von Farbsignalen in der Säuger-Retina: Entstehung und Aufrechterhaltung des Zapfenmosaiks (Antragsteller Peichl, Leo )
- Visual perception of the Earth's magnetic field and night vision in songbirds (Antragsteller Mouritsen, Henrik )
- Zentralprojekt (Antragsteller Weiler, Reto )
Sprecher
Professor Dr. Reto Weiler
