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Projekt
GRK 1373: Signalverarbeitung im Gehirn: von Neuronen zu Netzwerken
Fachliche Zuordnung
Neurowissenschaften
Förderung
Förderung von 2006 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 19945400
Das Internationale Graduiertenkolleg ist ein Zusammenschluss international renommierter Arbeitsgruppen der Technischen Universität München und der Georgetown University in Washington. Ziel ist eine praxisnahe wissenschaftliche Ausbildung hochbegabter Studierender. Gerade auf dem Gebiet der Neurowissenschaften hat die Entwicklung neuer Methoden zu einem beispiellosen Aufschwung geführt. Genomprojekte, molekularbiologische Techniken sowie hochauflösende, bildgebende Verfahren tragen dazu bei, Ursachen und Mechanismen zahlreicher Krankheiten aufzuklären. Trotz dieser unbestreitbaren Fortschritte bleibt unser Wissen noch sehr bruchstückhaft. Problematisch ist die Tatsache, dass aussagekräftige quantitative Analysen neuronaler Netze bisher vorwiegend in reduzierten Modellsystemen, meistens in neuronalen Zellkulturen oder in Gewebeschnitt-Präparaten, durchgeführt worden sind.
Die Entwicklung hochauflösender bildgebender Verfahren erlaubt zunehmend die Untersuchung physiologischer Prozesse auf zellulärer und Netzwerkebene in vivo. Bei der Verwendung lebender Organismen als Modellsystem mit intakten sensorischen Eingängen und Verbindungen zwischen den einzelnen Hirnregionen können die Nachteile der in-vitro-Präparate umgangen werden.
Zunehmende Verbreitung findet dabei die Untersuchung neuronaler Aktivität mittels fluoreszierender Farbstoffe, die beispielsweise kalziumsensitiv sind. Zur Detektion der Signale wurden Methoden etabliert, die auf 2-Photonen-Mikroskopie bzw. der Verwendung von Glasfaserlichtleitern beruhen. Damit stehen Werkzeuge zur Verfügung, mit denen die Reaktionen, sowohl einzelner Neurone als auch ganzer Netzwerke auf spezifische Reize hin, untersucht werden können.
Die hohe Kompetenz der Münchner Gruppen auf den Gebieten der Bildgebung auf mikroskopischer Ebene und der Molekularbiologie ergänzt sich mit jener der Gruppen der Georgetown University in Washington, deren Schwerpunkt auf der systemischen Ebene liegt. Gemeinsam verfolgen sie das Ziel einer umfassenden Analyse neuronaler Antworten bei der Verarbeitung sensorischer Reize und bei krankhaften Veränderungen. Durch einen Austausch von Studierenden und Dozenten zwischen den beiden Universitäten wird eine intensive Kooperation auf internationalem Niveau gewährleistet. Die wissenschaftliche Ausbildung der Studierenden wird während der Zugehörigkeit zum Graduiertenkolleg durch ständig aktualisierte Unterrichtsveranstaltungen ergänzt.
Die Entwicklung hochauflösender bildgebender Verfahren erlaubt zunehmend die Untersuchung physiologischer Prozesse auf zellulärer und Netzwerkebene in vivo. Bei der Verwendung lebender Organismen als Modellsystem mit intakten sensorischen Eingängen und Verbindungen zwischen den einzelnen Hirnregionen können die Nachteile der in-vitro-Präparate umgangen werden.
Zunehmende Verbreitung findet dabei die Untersuchung neuronaler Aktivität mittels fluoreszierender Farbstoffe, die beispielsweise kalziumsensitiv sind. Zur Detektion der Signale wurden Methoden etabliert, die auf 2-Photonen-Mikroskopie bzw. der Verwendung von Glasfaserlichtleitern beruhen. Damit stehen Werkzeuge zur Verfügung, mit denen die Reaktionen, sowohl einzelner Neurone als auch ganzer Netzwerke auf spezifische Reize hin, untersucht werden können.
Die hohe Kompetenz der Münchner Gruppen auf den Gebieten der Bildgebung auf mikroskopischer Ebene und der Molekularbiologie ergänzt sich mit jener der Gruppen der Georgetown University in Washington, deren Schwerpunkt auf der systemischen Ebene liegt. Gemeinsam verfolgen sie das Ziel einer umfassenden Analyse neuronaler Antworten bei der Verarbeitung sensorischer Reize und bei krankhaften Veränderungen. Durch einen Austausch von Studierenden und Dozenten zwischen den beiden Universitäten wird eine intensive Kooperation auf internationalem Niveau gewährleistet. Die wissenschaftliche Ausbildung der Studierenden wird während der Zugehörigkeit zum Graduiertenkolleg durch ständig aktualisierte Unterrichtsveranstaltungen ergänzt.
DFG-Verfahren
Graduiertenkollegs
Antragstellende Institution
Technische Universität München (TUM)
Sprecher
Professor Dr. Arthur Konnerth
beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler
Professor Dr. Helmuth Adelsberger; Dr. Sabine Bühner; Professor Dr. Alexander Drzezga; Professor Dr. Benedikt Grothe; Professor Dr. Christian Haass; Dr. Gjermund Henriksen; Professor Dr. Thomas Misgeld; Professor Dr. Vasilis Ntziachristos; Professor Dr. Markus Ploner; Professor Dr. Michael Schemann; Professor Dr. Markus Schwaiger; Professor Dr. Hans Straka (†); Professor Dr. Wolfgang Wurst
