Die funktionale Rolle spezifischer kortikaler Neuronenpopulationen bei Bewegungen und deren krankhafte Veränderungen
Experimentelle Modelle zum Verständnis von Erkrankungen des Nervensystems
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Huntington-Krankheit (HD) ist eine unheilbare Bewegungsstörung, die durch eine genetische Mutation im Huntingtin-Gen verursacht wird und zu schwerwiegender Neurodegeneration im Striatum und der motorischen Rinde führt. Studien an Mäusen und Menschen deuten darauf hin, dass die motorische Rinde frühzeitig in die Pathogenese der HD einbezogen ist, was die Aktivität der exzitatorischen Neuronen und die inhibitorische Kontrolle beeinträchtigt. Trotz ihrer Relevanz ist die Beteiligung bestimmter neuronaler Populationen an der HD weitgehend unerforscht. In vivo 2-Photonen-Kalziumimaging wurde verwendet, um vier neuronale Subtypen in einem HD-Mausmodell zu charakterisieren: exzitatorische kortikostriatale Projektionsneuronen (CSPN) sowie inhibitorische Parvalbumin (PV), Somatostatin (SST) und vasoaktives intestinales Peptid (VIP) Interneurone. HD-bezogene Verhaltensstörungen korrelierten mit veränderter Aktivität der inhibitorischen Neuronen, insbesondere einer reduzierten VIP- und erhöhten SST-Aktivität. Die Aktivität der CSPN, ähnlich den VIP-Neuronen, war insbesondere zu Beginn der Fortbewegung reduziert. Die optogenetische Modulation von VIP-Interneuronen zu Beginn des Verhaltens normalisierte ihre Aktivität und teilweise die kortikostriatale Aktivität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die HD kortikale Schaltkreise auf zelltypspezifische Weise beeinflusst und eröffnen potentiell neue Möglichkeiten für zielgerichtete therapeutische Interventionen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Balancing neuronal circuits. Science, 377(6613), 1383–1384.
Blumenstock, Sonja & Dudanova, Irina
