Detailseite
Projekt
Hochauflösende Charakterisierung der funktionellen Konnektivität und des Verhaltens in gesunden und transgenen Tieren von der Neugeborenenenperiode bis zum Erwachsenenalter
Antragsteller
Professor Dr. Dirk Isbrandt; Professor Dr.-Ing. Wolfgang Krautschneider; Professor Dr. Anton Sirota
Fachliche Zuordnung
Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
Förderung
Förderung von 2013 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239010391
Die Entwicklung des Gehirns und seiner neuronalen Netzwerke hängt von einer komplexen Folge von Ereignissen ab, im Verlauf welcher Neuronen entstehen, migrieren, Axone und Dendriten ausbilden und transiente oder persistierende synaptische Verbindungen knüpfen. Veränderungen in jedem dieser Prozesse können zu Störungen in der psychomotorischen Entwicklung führen. Die Entwicklungshypothese postuliert, dass neurologische Erkrankungen wie z.B. Autismusspektrumsstörungen (ASDs), Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHD), Schizophrenie oder Epilepsie auf Grund von Dysfunktionen während der frühen Gehirnentwicklung und/oder gestörten postnatalen Reifung des Gehirns entstehen. Häufige Ursachen von Störungen in der psychomotorischen Entwicklung beim Menschen sind unter anderem Komplikationen bei der Geburt, Umweltfaktoren oder genetische Erkrankungen. So können z.B. durch Mutationen in Ionenkanalgenen, wie z.B. SCN2A oder KCNQ2, verursachte Kanalerkrankungen in der Entwicklung ein breites Spektrum von Phänotypen verursachen, die sowohl im Menschen als auch in der Maus von benigner neonataler Epilepsie bis zu schwerer neonataler epileptischer Enzephalopathie reichen. Wir haben gezeigt, dass KCNQ/Kv7/M-Strom-defiziente Mäuse pathologische Veränderungen im Verhalten zeigen und nur dann einen Epilepsie-Phänotyp entwickeln, wenn funktionelle M-Ströme während der ersten beiden postnatalen Wochen unterdrückt werden. Diese Entwicklungsperiode, in der spontane elektrische Aktivität (z.B. hippocampale Sharp Waves, kortikale Spindle Bursts) eine wichtige Rolle in der Hirnreifung spielen, ist in Nagern entscheidend. Daten aus Tiermodellen und am Menschen legen die Vermutung nahe, dass frühe neuronale Entwicklungsmuster bei der Entstehung neuronaler Schaltkreise und bei dem Aufbau funktionaler Verbindungen zwischen verschiedenen Hirnregionen eine wichtige Rolle spielen. Sich mehrende Befunde deuten auf das Vorliegen von veränderter funktionaler Konnektivität zwischen präfrontalen und hippocampalen Regionen bei kognitiven Störungen, wie z.B. ASDs, ADHD oder Schizophrenie, hin.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
