Heterosynaptic requirements and their implications for 'synaptic tagging' in vitro and in vivo

• Antragstellerin: Professorin Dr. Julietta Uta Frey
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 36209094

Diese Projekt fokussiert auf die weitere Überprüfung einer speziellen Theorie der Dynamik der Gedächtnisformierung auf zellulärem und Netzwerkniveau. Die 'Synaptic Tagging'-Theorie besagt im Grunde genommen, daß Ereignisse, die die Gedächtnisformierung anstoßen, häufig nur das Potential für Gedächtnis triggern. Ob dann tatsächlich ein anhaltendes Gedächtnis formiert wird, hängt von spezifischen heterosynaptischen Interaktionen des (1) glutamatergen System (welches einen 'synaptic tag' setzt und kurzzeitige Veränderungen der synaptischen Effizienz bewirkt) mit (2) neuromodulatorischen Eingängen (welche die Synthese und die Verteilung von plastizitätsrelevanten Proteinen (PRPs) regulieren) ab. Folgende Schwerpunkte sollen bearbeitet werden:(1) Kann 'synaptic tagging' - bisher nur in in vitro-Präparation eindeutig nachweisbar - auch im freibeweglichen Tier mechanistischerweise nachgewiesen werden ?(2) Welche Rolle spielen definierte Reizmuster bei der Ausbildung langanhaltender plastischer Veränderungen ? Können z.B. depotenzierende Reize zu bestimmten Zeitpunkten nach LTP-Auslösung, die Ausbildung einer Gedächtnisspur verhindern ?(3) Welche Auswirkungen haben heterosynaptische assoziative Interaktionen zwischen bestimmten Neuromodulatoren und glutamatergen Inputs auf die Aktivierung prozeß-spezifischer "tag"-Moleküle oder auf prozeß-spezifische und - unspezifische PRPs?Die ersten zwei Komplexe sollen 'synaptic tagging' in vivo identifizieren sowie dessen funktionelle Rolle bei bestimmten Reinforcement-Prozessen beschreiben, der dritte Komplex zielt auf die Identifizierung molekularer Schlüsselproteine während tagging in Hirnschittpräparationen. Wir sind überzeugt, daß die Bearbeitung dieses Projektes und die resultierenden Ergebnisse, Theorien zur Gedächtnisformierung maßgeblich beeinflussen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen