Development, plasticity and ensemble recruitment of AcD cells in the hippocampus
Final Report Abstract
Der Hippocampus weist Netzwerk-Oszillationen auf, bei denen ausgewählte Gruppen von Neuronen (Ensembles) aktiviert werden und die Bildung und Konsolidierung des räumlichen Gedächtnisses unterstützen. Während dieses Prozesses erhalten sie verschiedenste synaptische Eingänge an ihren Dendriten, die im somato-dendritischen Kompartiment integriert werden und Aktionspotenziale (AP) erzeugen, sobald das Schwellenpotential am Axoninitialsegment (AIS) erreicht ist. Die kanonische Sicht ist, dass das AIS bei kortikalen Pyramidenzellen am Soma entspringt. Wir konnten jedoch zeigen, dass bei etwa 50 % der CA1-Pyramidenzellen im Hippocampus das Axon nicht vom Soma, sondern von einem basalen Dendriten (axon-carrying dendrite cells, AcD-Zellen) ausgeht. AcD- Zellen sind von Natur aus erregbarer, und der axontragende Dendrit stellt einen bevorzugten Eingangskanal in dieser Untergruppe von Zellen dar und könnte somit eine herausragende Stellung in der Rekrutierung von Pyramidenzellen in Ensembles innehaben. Dieses Projekt sollte verschiedene Aspekte dieser AcD Zellen und deren Funktion im Netzwerk untersuchen. Insbesondere sollte die Entwicklung von axontragenden Dendriten, deren plastischen Veränderungen und die dynamische Rekrutierung von AcD Zellen während unterschiedlicher Netzwerk-Oszillationen untersucht werden.
Publications
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VEGF-D Downregulation in CA1 Pyramidal Neurons Exerts Asymmetric Changes of Dendritic Morphology without Correlated Electrophysiological Alterations. Neuroscience, 448, 28-42.
Maurer, Jana; Yanez, Antonio; Bengtson, C. Peter; Bading, Hilmar; Draguhn, Andreas; Mauceri, Daniela & Both, Martin
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Dendritic axon origin enables information gating by perisomatic inhibition in pyramidal neurons. Science, 377(6613), 1448-1452.
Hodapp, Alexander; Kaiser, Martin E.; Thome, Christian; Ding, Lingjun; Rozov, Andrei; Klumpp, Matthias; Stevens, Nikolas; Stingl, Moritz; Sackmann, Tina; Lehmann, Nadja; Draguhn, Andreas; Burgalossi, Andrea; Engelhardt, Maren & Both, Martin
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Neocortical pyramidal neurons with axons emerging from dendrites are frequent in non-primates, but rare in monkey and human. eLife, 11.
Wahle, Petra; Sobierajski, Eric; Gasterstädt, Ina; Lehmann, Nadja; Weber, Susanna; Lübke, Joachim HR; Engelhardt, Maren; Distler, Claudia & Meyer, Gundela
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Axon onset remodeling in response to network activity in mouse cortical neurons. openRxiv.
Lehmann, Nadja; Markovic, Stefan; Thome, Christian & Engelhardt, Maren
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Increased Interhemispheric Connectivity of a Distinct Type of Hippocampal Pyramidal Cells. The Journal of Neuroscience, 44(7), e0440232023.
Stevens, Nikolas Andreas; Lankisch, Katja; Draguhn, Andreas; Engelhardt, Maren; Both, Martin & Thome, Christian
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Live imaging of excitable axonal microdomains in ankyrin-G-GFP mice. eLife Sciences Publications, Ltd.
Thome, Christian; Janssen, Jan Maximilian; Karabulut, Seda; Acuna, Claudio; D.’Este, Elisa; Soyka, Stella J.; Baum, Konrad; Bock, Michael; Lehmann, Nadja; Hasegawa, Masashi; Ganea, Dan Alin; Benoit, Chloé Maëlle; Gründemann, Jan; Schultz, Christian; Bennett, Vann; Jenkins, Paul M. & Engelhardt, Maren
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Syntalos: A software for precise simultaneous multi-modal data acquisition and closed-loop interventions. Springer Science and Business Media LLC.
Klumpp, Matthias; Embray, Lee; Simon, Justus; Heimburg, Filippo; Groh, Alexander; Draguhn, Andreas & Both, Martin
