Mechanismen der Schlaf-Induktion durch ein Schlaf-aktives Neuron

• Antragsteller: Professor Dr. Henrik Bringmann
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Biochemie und Physiologie der Tiere ; Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450869693

Schlaf ist lebensnotwendig und findet sich in allen Tieren von Quallen bis hin zum Menschen. Schlaf ist ein aktiver Zustand, der durch Schlaf-aktive Neurone induziert wird. Diese Neurone inhibieren Schaltkreise, die für das Wachssein verantwortlich sind. Jedoch weiß man nur wenig darüber, wie Schlaf-aktive Neurone das Wachsein kontrollieren. Schlaf ist konserviert und kann im Fadenwurm C. elegans, einem molekular gut zugänglichen Modelorganismus, untersucht werden. In C. elegans wird Schlaf durch Verhaltenskriterien definiert. Diese beinhalten eine erhöhte Wahrnehmungsschwelle, Reversibilität und Homöostase. Schlaf in C. elegans benötigt ein Schlaf-aktives Neuron, das RIS genannt wird. RIS induziert Schlaf durch die Sekretion von Neuropeptiden, welche vom flp-11 Gen codiert werden. Allerdings ist nicht bekannt, welche Neurone von RIS kontrolliert werden und wie dies durch Neuropeptid-Rezeptoren reguliert wird. In dem hier beantragten Projekt werden wir analysieren, wie RIS das neuronale Netzwerk kontrolliert. Dazu werden wir die postsynaptischen Zellen von RIS sowie die Auswirkungen von RIS-Aktivierung auf das globale Netzwerk untersuchen. Wir werden auch untersuchen, wie FLP-11-Rezeptoren die neuronale Aktivität kontrollieren. In diesem Projekt werden wir somit die molekularen und zellulären Mechanismen aufdecken, durch die ein Schlaf-aktives Neuron Schlaf in einem kleinen Nervensystem induziert. Wir werden die kritischen Knotenpunkte des Nervensystems entdecken, die kontrolliert werden müssen, um Schlaf zu erzeugen und werden herausfinden, wie Neuropeptid-Rezeptoren Wachseins-Schalkreise kontrollieren. Die Ergebnisse aus C. elegans werden eine Basis darstellen für das Verständnis von Schlafinduktion in anderen Organismen einschließlich dem Menschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen