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Projekt
Die Bedeutung der GABAergen Depolarisation für die funktionelle Ausreifung des primären visuellen Kortex
Antragsteller
Professor Dr. Knut Holthoff; Professor Dr. Christian Andreas Hübner; Professor Dr. Stefan Kiebel; Professor Dr. Knut Kirmse
Fachliche Zuordnung
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Förderung
Förderung von 2013 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 237860918
Im intakten heranreifenden Gehirn wirkt GABA vorwiegend als ein depolarisierender Neurotransmitter. Im Rahmen des vorliegenden Projektantrages beabsichtigen wir herauszufinden, in welchem Maße die depolarisierende GABA-Wirkung in unreifen Neuronen an der aktivitätsabhängigen Ausreifung des primären visuellen Kortex der Maus mitwirkt. Auf Grundlage von in der ersten Förderperiode gewonnenen neuen experimentellen Ergebnissen sowie neu entwickelten Mausmodellen und Analysemethoden, werden wir untersuchen, welche Bedeutung die GABAerge Depolarisation im Hinblick auf I) die Generierung der Netzwerkaktivität in vivo, II) die Entwicklung kortikaler Repräsentationen visueller Reizparameter sowie III) sensorisches Lernen im visuellen Kortex besitzt. Wir werden uns dieser Frage auf eine interdisziplinäre Weise widmen, die Expertisen aus den Gebieten der Genetik, der Physiologie und der computationalen Neurowissenschaften vereint. Erstens werden wir die intraneuronale Chloridhomöostase auf eine zelltyp- und zeitspezifische Weise manipulieren. Zweitens werden wir die spontane und visuell evozierte neuronale Netzwerkaktivität im intakten Gehirn mittels 2-Photonen-Ca2+-Bildgebung und elektrophysiologischer Techniken mit Einzelzellauflösung registrieren. Zusätzlich werden wir Verhaltensuntersuchungen durchführen, um mögliche Änderungen auf mikroskopischer Ebene mit Änderungen im sensorischen Verhalten in Verbindung zu setzen. Drittens werden wir datengestützte mathematische Netzwerkmodelle entwickeln, um zusätzliche mechanistische Einsichten in die raumzeitlichen Dynamiken der neuronalen Netzwerkaktivität im Rahmen der Entwicklung zu gewinnen. Die Komplementarität der entwickelten methodischen Ansätze soll hierbei einen wichtigen Beitrag leisten, um mögliche kausale Funktionen der depolarisierenden GABAergen Übertragung für die aktivitätsabhängige Ausreifung des visuellen Kortex zu identifizieren.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
