Biphasische Expression plastizitätsvermittelnder Gene und die Stabilisierung von Ensembles des Furchtgedächtnisses in hippocampalen und neocorticalen Netzwerken.

• Antragstellerin: Professorin Dr. Ana M. M. Oliveira
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428561042

Die Persistenz ist eine Schlüsselcharakteristik von vielen Erinnerungen, dennoch konnte bisher nicht geklärt werden, warum eine Erinnerung entweder kurzlebig oder aber dauerhaft gespeichert werden kann. Einige Studien, sowie unsere eigenen Vorstudien weisen darauf hin, dass die Konsolidation von langlebigen Erinnerungen mit einer zusätzlichen Reaktivierung der Expression von plastizitätsvermittelnden Gene verknüpft ist. Diese tritt zu einem späteren Zeitpunkt nach einem Lernereignis sowohl in hippocampalen, als auch neocorticalen Hirnregionen auf. Wesentlich dabei ist, dass die zweite transkriptionelle Reaktivierung bei kurzlebigen Erinnerungen fehlt.Daher ist unsere Hypothese, dass diese transkriptionelle Reaktivierung als molekularer und zellulärer Verstärkungsmechanismus dient, um die neuronalen Ensembles zu stabilisieren, welche der langlebigen Form des Gedächtnisses zu Grunde liegt.Um diese Hypothese zu testen, werden wir auf das Musterbeispiel des Furchtgedächtnisses zurückgreifen. Zuerst untersuchen wir, ob die spätere transkriptionelle Antwort spezifisch in den Zellen der neuronalen Ensembles, die sich bei einem Lernereignis bilden, stattfindet und ob diese für eine Langzeitstabilisierung der Erinnerung benötigt wird. Dies erreichen wir durch die Kombination von Methoden zur Markierung der Ensemble und immunohistologischer Analysen. Desweiteren werden wir die zellulären Grundlagen identifizieren, die der unterschiedlichen Länge der Erinnerungen zu Grunde liegen. Wir werden die funktionalen und strukturellen Eigenschaften der markierten neuronalen Ensembles beschreiben, die mit kurz- oder langlebigen Erinnerungen verknüpft sind. Unsere vorausgehenden Forschungen zeigen, dass spezifische Lernstimuli für Kurz- und Langzeiterinnerungen zu ganz individuellen Expressionsmustern in den plastizitätsvermittelnden Genen führen. Daher möchten wir testen, ob diese Expression für die unterschiedlichen Eigenschaften der neuronalen Ensembles von kurz- und langlebigen Erinnerungen verantwortlich ist. Zuletzt möchten wir klären, ob die Gedächtnisbeeinträchtigungen bei älteren Mäusen auf eine Destabilisierung der neuronalen Ensembles zurückzuführen ist. Wir vermuten, dass die transkriptionelle Reaktivierung der plastizitätsvermittelten Gene im Hippocampus und Neocortex dieser Tiere reduziert ist. Zusammenfassend werden unsere Experimente dabei helfen die Frage zu klären, ob und wie die transkriptionelle Reaktivierung die Stabilität von hippocampalen und neocorticoiden Ensembles, welche mit dem Langzeitgedächtnis assoziiert sind, beeinflusst.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Andreas Draguhn