Morphologie, Physiologie und Verschaltung von genetisch spezifizierten VIP Neuronen im Barrel Kortex der Maus

• Antragsteller: Professor Dr. Jochen Ferdinand Staiger; Dr. Mirko Witte
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496423149

Der genetische Zugang über Cre-Treiberlinien hat vasoaktives intestinales Polypeptid (VIP) exprimierende Neuronen zu einem Gegenstand bedeutender Entdeckungen gemacht, wie zum Beispiel der gehirnweiten Signalisierung von Belohnung oder Strafe im Rahmen von sensorischem Lernen. Auch ein reichlich vorhandenes disinhibitorisches Schaltkreismotiv wurde entdeckt, bei dem VIP-Neurone Somatostatin (SST) exprimierende Neurone hemmen, was wiederum deren Hemmung von Dendritenbäumen der Pyramidenzellen aufhebt. Es gibt jedoch auch zahlreiche Hinweise darauf, dass VIP-Neuronen direkt an der sensorischen Informationsverarbeitung teilnehmen, möglicherweise durch die Vermittlung der Feedforward-Inhibition. Wie sich diese Funktionen auf vermutliche spezifische Subtypen von VIP-Neuronen beziehen, bleibt noch herauszufinden, da es bisher nicht möglich war, diese zu identifizieren, falls sie überhaupt vorhanden sind. Vor kurzem wurde ein neuartiger intersektioneller Ansatz zum Studium genetisch definierter Neurone veröffentlicht, der zur Herstellung von Cre- und Flp-abhängigen Treiberlinien führte, die als VIP/Calretinin- und VIP/Cholecystokinin- Zellen nur wenig überlappende Verteilungen zeigten und dafür vorgeschlagen wurden, interneuronspezifische Interneuronen bzw. kleine Korbzellen zu sein. Hier werden wir diese Zellen (und weitere) multimodal charakterisieren und mittels gepaarter (oder triplet) Ableitungen testen, ob die zu findenden Verschaltungsmotive mit dieser Hypothese übereinstimmen. Mittels Patch-seq werden wir auch eine umfassende molekulare Charakterisierung der VIP-Neurone durchführen. Diese Studie hat das große Potenzial, unser Wissen über die Vielfalt der VIP-Neuronen und ihre vermutliche Beteiligung an der sensorischen Informationsverarbeitung erheblich zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen