Integration von afferenten sensorischen und kortikalen Eingängen durch identifizierte Neuronen im somatosensorischen Kortex von Nagern (C03)

• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 154113120

Zur Verarbeitung taktiler Information steigen mindestens 3 parallele Pfade von den mit den Vibrissen assoziierten Mechanorezeptoren über subkortikale Verarbeitungsstationen zum somatosensorischen (Barrel) Cortex auf, wo man annimmt, dass sie verschiedene Schichten und Areale ansteuern. Es ist jedoch weitgehend unklar, ob diese Pfade dort auch spezifische Zelltypen innervieren und weiter, ob diese Zellen unterschiedliche Arten lokaler kortikaler Eingänge bekommen. Unser Hauptziel ist daher, die Beziehungen zwischen sensorischen Antworteigenschaften (wie rezeptive Feldgröße, Richtungsselektivität und Adaptation oder Netzwerkdynamik) und der funktionellen und strukturellen Innervation (durch spezifische thalamische Projektionen genauso wie durch identifizierte lokale kortikale Projektionen) von identifizierten Schicht IV-Neuronen zu bestimmen. Zu diesem Zweck werden wir die spezifische Stimulation großer Vibrissen, multiple intra- und extrazelluläre elektrophysiologische Ableitungen sowie genetische antero- und retrograde Tracingmethoden einsetzen, um beides, sowohl in-vivo als auch in-vitro (thalamo-kortikales Hirnschnittpräparat) Experimente im „whisker-to-barrel pathway(s)“ von Nagern durchzuführen. Über die Klärung von zellulären, synaptischen und Netzwerk-Mechanismen zur taktilen Reizverarbeitung hinaus, helfen diese Experimente, die spezifische optogenetische Manipulation von definierten Zellen und Schaltkreisen im sich verhaltenden Tier zu erreichen. Durch eine gezielte Stimulation oder Hemmung, werden wir ihren Beitrag zu sensorisch gesteuertem Verhalten untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 889: Zelluläre Mechanismen Sensorischer Verarbeitung
• Internationaler Bezug: Israel
• Antragstellende Institution: Georg-August-Universität Göttingen
• Mitantragstellende Institution: Weizmann Institute of Science
• Teilprojektleiter: Professor Ilan Lampl; Professor Dr. Jochen Ferdinand Staiger