Rolle der Cajal-Retzius Neuronen in der Entwicklung von neokortikalen Netzwerken im murinen Gehirn.

• Antragstellerin: Oriane Blanquie, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie ; Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442680687

Cajal-Retzius-Neuronen (CRNs) stellen eine vorübergehende Population von Neuronen dar, welche für die laminare Organisation des Neokortex erforderlich sind. CRNs befinden sich in der äußere Schicht des Neokortex, bevor sie am Ende der zweiten postnatalen Woche durch Apoptose eliminiert werden. CRNs scheinen gut in den Neocortex integriert zu sein: sie zeigen komplexe und weitreichende axonale Ausläufer, empfangen GABA-vermittelte Signal und sind in der Lage, Aktionspotentiale abzufeuern. Ich habe kürzlich demonstriert, dass anregende GABAA-Rezeptor-vermittelte Signale notwendig sind, um ihren Zelltod auszulösen. Ob CRNs jedoch an der spontanen Aktivität von unreifen kortikalen Netzwerken vor ihrer Degeneration beteiligt sind und ob diese Aktivität für den Aufbau funktioneller sensorischer kortikaler Schaltkreise erforderlich ist, wurde bisher nicht nachgewiesen. In diesem Projekt werde ich in vivo untersuchen, ob CRNs spontane und / oder sensorisch hervorgerufene Aktivität zeigen und ob ihre elektrische Aktivität sich in der Entwicklung niederschlägt. Die Experimente werden im primären somatosensorischen Kortex (S1BF) durchgeführt, einer Region, in der eine topografische Karte des Schnurrhaarapparats angezeigt wird.Im ersten Teil der Finanzierung kombiniere ich virale Tracing, Clearing und Immunohistochemie, um die Identität von präsynaptischen Neuronen, welche Signale an CRNs senden, zu beschreiben. In einem zweiten Teil des Projekts möchte ich untersuchen, ob CRNs an der spontanen, synchronen Aktivität beteiligt sind. Mit Hilfe der Schnurrhaar-Stimulation werde ich untersuchen, ob CRNs auf sensorische Signale ansprechen. Zu diesem Zweck wird ein Kalziumindikator in die äußere Schicht des somatosensorischen Kortex von Mauswelpen injiziert. In-vivo-Kalziumbildgebung wird dann mit und ohne mechanische Schnurrhaar-Stimulation durchgeführt. Im letzten Teil des Projekts werde ich sogenannte DREADDs (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs) verwenden, um die Auswirkung einer langzeit Hyperpolarization von CRN auf die Aktivitätsmuster von S1BF-Neuronen und die S1BF-Architektur zu untersuchen. Die in diesem Finanzierungsvorschlag beschriebenen Experimente dienen der Charakterisierung von anatomischen und funktionalen Verknüpfungen von CRNs im S1BF. Diese Experimente werden weiter helfen, den Zusammenhang zwischen der Aktivität von CRNs und der Entwicklung funktioneller kortikaler Schaltkreise zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen