Hippocampale Beeinflussung des präfrontalen Kortex: grundlegende Mechanismen der Gedächtniskonsolidierung

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Draguhn; Professor Dr. Martin Korte
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 272381392

Die Ausbildung von Gedächtnisinhalten ist eine der wichtigsten Funktionen adaptionsfähiger Nervensysteme. Während wir viel über die molekularen und zellulären Vorgänge der Plastizität wissen, sind die neuroplastischen Vorgänge auf Ebene von neuronalen Netzwerken weit weniger gut verstanden. Eines der wichtigsten Modellsysteme ist das entorhinal-hippocampale Netzwerk des Säugers, das eine Schlüsselrolle in der Ausbildung des Raumgedächtnisses spielt. Dieses Netzwerk interagiert wiederum mit neokortikalen Strukturen, insbesondere dem präfrontalen Kortex, der offenbar für die langfristige Konsolidierung von Gedächtnisinhalten benötigt wird. Die zugrunde liegenden Mechanismen auf zellulärer und Netzwerk-Ebene sind jedoch unbekannt.Wir wollen den Informationsfluss von hippocampalen zu präfrontalen Netzwerken im Hinblick auf Plastizität analysieren. Wir postulieren, dass der Einfluss des Hippocampus auf den präfrontalen Kortex stark zustandsabhängig ist. Wir werden deshalb verschiedene natürliche Stimulationsmuster induzieren und den Einfluss auf präfrontale Neurone messen. Im nächsten Schritt sollen dann multi-zelluläre Aktivitätsmuster im präfrontalen Kortex und ihre Modulation durch hippocampale Afferenzen erfasst werden. Plastizität soll gezielt durch Paradigmen für LTP/LTD ausgelöst werden, wobei anhaltende Änderungen auf zellulärer und Netzwerk-Ebene gemessen werden sollen. Schließlich soll in lebenden Mäusen die zustandsabhängige Kopplung beider Areale untersucht werden. Um kausale Mechanismen zu erfassen, werden dabei die hippocampalen Eingänge gezielt elektrisch oder optogenetisch manipuliert. Insgesamt hoffen wir, die Zustands- und aktivitätsabhängige Beeinflussung neokortikaler Netzwerke durch den Hippocampus besser zu verstehen. Die Arbeit sollte damit wesentlich zum Verständnis von Gedächtniskonsolidierung beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Jurij Brankack