Optogenetische Analyse der Rolle der Verbindungen zwischen Orbitofrontal- und Motorcortex fuer flexibles Verhalten

• Antragstellerin: Dr. Verena Senn, seit 7/2015
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255197095

Die Fähigkeit flexibel auf sich ändernde Umstände in der Umgebung zu reagieren ist für Menschen und Tiere gleichermaßen essentiell für das Überleben. Flexibilität erfordert verschiedenste kognitive Prozesse. Die Veränderung der Umwelt muss wahrgenommen werden, alte Verhaltensmuster abgelegt und neue erlernt werden. Es deutet vieles darauf hin, dass diese Aufgaben vom präfrontalen Cortex gesteuert werden, der über ein subcortikales Netzwerk, dass das Striatum und den Thalamus involviert, den Motorcortex erreicht und dadurch Verhaltensänderungen auslöst. Allerdings sendet der präfrontale Cortex auch direkte Verbindungen zum Motorcortex über einen cortikalen Pfad. Die Rolle dieser direkten Verbindungen ist unbekannt.Wir möchten herausfinden, welche Rolle diese Verbindungen bei der Initiierung und Inhibierung von Prozessen spielen, die für flexibles Verhalten notwendig sind. Vor allem werden wir uns auf den orbitofrontalen Cortex fokussieren und dessen funktionelle Verbindung mit dem sekundären Motorkortex zu dessen Verbindungen zum Striatum vergleichen. Um die Rolle dieser unterschiedlichen Wege zum Motorcortex zu verstehen, werden wir sie unabhängig voneinander ansteuern. Dazu werden wir neu entwickelte projektionsbasierte optogenetische Methoden in Ratten verwenden, die es erlauben die beiden neuronalen Wege separat zu manipulieren und im Motorcortex abzuleiten, während die Tiere in einem Flexibilitätstest involviert sind.Dieser Ansatz wird nicht nur unser generelles Verständnis der Verarbeitung von komplexem Verhalten erweitern. Wir hoffen auch, durch den Vergleich der neuronalen Aktivität in anatomisch definierten Zellgruppen im Motorcortex neue Erkenntnisse über Bewegungs- und Verhaltensinitiierung im Motorcortex zu erhalten. Außerdem hoffen wir, dass die detaillierte Analyse der Prozesse, die flexibles Verhalten steuern, auch neue Erkenntnisse in Bezug auf krankhafte Verhaltensstörungen, wie zum Beispiel bei Zwangsstörungen, bringt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Professorin Dr. Ilka Diester, bis 7/2015