SFB 780:  Synaptische Mechanismen neuronaler Netzwerkfunktion

• Subject Area: Medizin
• Term: from 2008 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 36698366

Informationsverarbeitung in neuronalen Netzwerken des Gehirns vollzieht sich an spezialisierten Kontaktstellen, sogenannten Synapsen. Diese Synapsen zeigen hochgradig diverse Eigenschaften und ihre Funktion ist nur unvollständig verstanden. Das Ziel dieses Sonderforschungsbereichs ist es, die strukturellen und funktionellen Eigenschaften identifizierter Synapsen im Gehirn zu charakterisieren und zu verstehen, wie ihre Eigenschaften die dynamische Aktivität neuronaler Netzwerke bestimmen. Dabei wird sich der Sonderforschungsbereich auf kortikale neuronale Netzwerke konzentrieren.
Insbesondere verfolgt dieser Sonderforschungsbereich drei langfristige Ziele. Das erste Ziel besteht in der Aufklärung der Mechanismen der Signalübertragung an identifizierten glutamatergen und GABAergen Synapsen. Das zweite Ziel besteht in der Untersuchung von Modulation, funktioneller Plastizität und struktureller Plastizität an synaptischen Kontaktstellen.
Das dritte Ziel besteht darin, Informationen über die Aktivität identifizierter Synapsen in vivo zu erhalten und diese Informationen zu nutzen, um zusammen mit den in vitro gewonnenen Daten realistische Netzwerkmodelle zu entwickeln. Der interaktive experimentell-theoretische Ansatz wird zu einem verbesserten Verständnis der Funktion neuronaler Netzwerke auf quantitativer Ebene führen.
Um diese zentralen Fragen der Neurowissenschaften zu klären, wird ein interdisziplinäres Forschungsprogramm vorgelegt, das neuronale Netzwerke mit molekularen, genetischen, morphologischen, funktionellen und bildgebenden Methoden charakterisiert. Dabei werden die Untersuchungen von einfachen Tiermodellen bis hin zum menschlichen Gehirn reichen. Das Fernziel ist, die synaptische Basis höherer Gehirnfunktionen zu verstehen und damit einem zentralen Ziel der Neurowissenschaften näher zu kommen.

• DFG Programme: Sonderforschungsbereiche
• International Connection: Schweiz

Completed projects

• A01 - Die Funktion präsynaptischer Cav2 Ca2+-Kanäle (Teilprojektleiter Klugbauer, Norbert )
• A02 - Rolle metabotroper Rezeptoren und ihrer Effektor-Kir3-Kanäle bei der synaptischen Transmission (Teilprojektleiter Kulik, Akos )
• A03 - Analyse der Protein Mikrodomänen des spannungsgesteuerten N-Typ Ca2+ Kanals Cav2.2 im ZNS (Teilprojektleiter Fakler, Bernd )
• A04 - Struktur-Funktionsbeziehungen hippocampaler Moosfasersynapsen (Teilprojektleiter Frotscher, Michael ;  Jonas, Peter )
• A05 - Mechanismen der GABA-Freisetzung aus synaptischen Terminalien inhibitorischer hippocampaler Interneurone (Teilprojektleiter Jonas, Peter )
• B01 - Rolle von Parkinson-assoziierten Genen bei polarem Transport und dynamischer Synapsenbildung zur Modulation von Verhaltensplastizität (Teilprojektleiter Baumeister, Ralf )
• B02 - Die Rolle von TGF-â in der Entwicklung und Funktion neuronaler Netzwerke (Teilprojektleiterin Krieglstein, Kerstin )
• B03 - Dendritische Signalverarbeitung in hippocampalen Körnerzellen (Teilprojektleiter Bischofberger, Josef )
• B04 - Molekulare Analyse des synaptischen Transports von AMPA Rezeptoren (Teilprojektleiter Klöcker, Nikolaj )
• B05 - Die Rolle von Reelin bei synaptischer Transmission, neuronaler Plastizität und bei Lernen und Gedächtnis (Teilprojektleiter Bock, Hans Henrich ;  Frotscher, Michael ;  Herz, Joachim )
• B06 - Entwicklung und Funktion olfaktorischer neuraler Schaltkreise, die durch dopaminergen Input beeinflusst werden (Teilprojektleiter Driever, Wolfgang ;  Friedrich, Rainer )
• C01 - Topographische Karten und ihre synaptischen Schaltkreise im modular versus nicht-modular (dis-)organisierten Barrel Kortex (Teilprojektleiter Hennig, Jürgen ;  Staiger, Jochen Ferdinand )
• C02 - Signalintegration im Gyrus dentatus unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Haas, Carola A. ;  Wolfart, Jakob )
• C03 - Phasenbeziehungen zwischen der Aktivität einzelner Neurone und lokalen Feldpotentialoszillationen in der menschlichen Hippocampusformation während räumlicher und verbaler Gedächtnisaufgaben (Teilprojektleiter Hefft, Stefan ;  Schulze-Bonhage, Andreas )
• C04 - Einfluss der kolumnären und laminaren Struktur synaptischer Verbindungen auf die Netzwerkdynamik im sensorischen Neocortex der Ratte (Teilprojektleiter Aertsen, Adrianus ;  Boucsein, Clemens ;  Rotter, Stefan )
• C05 - Polysynaptische Inhibition und Exzitation in funktionalen und dysfunktionalen motorischen Netzwerken (Teilprojektleiter Lange, Rüdiger ;  Weiller, Cornelius )
• Z - Zentrale Administration (Teilprojektleiter Jonas, Peter )

• Antragstellende Institution: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
• Beteiligte Institution: Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research
• Sprecher: Professor Dr. Peter Jonas, until 10/2010; Professor Dr. Norbert Klugbauer, since 11/2010