Modulation rekurrenter Verarbeitung in glomerularen Kolumnen des Bulbus olfactorius durch Körnerzellen und durch ihre zentrifugalen glutamatergen Eingänge aus dem piriformen Cortex und dem Nucleus olfactorius anterior

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Veronica Egger; Professor Dr. Andreas T. Schaefer
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466488864

Die Körnerzellen (GCs) des olfaktorischen Bulbus (OB) spielen eine wichtige Rolle bei der Modulation der durch Geruch evozierten Aktivität der bulbären Prinzipalneuronen, der Mitral- und Büschelzellen (MTCs). Sie vermitteln diese Modulation über lokale rekurrente Verbindungen, die durch reziproke Synapsen gebildet werden, und erhalten massive, langreichweitige zentrifugale Eingänge. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass GCs über weite Bereiche des OB hinweg mit MTCs verbunden sind und dass die GC-vermittelte Hemmung eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung der OB-Aktivität spielt. Auch die Funktionsprinzipien der reziproken GC-Spines wurden soweit aufgeklärt, dass man fundierte Hypothesen bezüglich der Funktion dieses kompaktesten rekurrenten Mikroschaltkreises aufstellen kann. Dennoch klafft immer noch eine erhebliche Lücke in unserem Verständnis der Rolle der GCs bei der Geruchsverarbeitung – zwischen der Ebene der einzelnen Synapsen und der Funktion des bulbären Netzwerks. Das allgemeine Ziel dieses Projekts ist es, die Logik der GC-vermittelten Hemmung im OB zu beschreiben, d. h. die funktionelle Organisation der betreffenden Synapsen auf den GCs, und anatomische Vorhersagen darüber zu treffen, wie aktivierte glomeruläre Kolumnen miteinander sowie mit verschiedenen Populationen von zentrifugalen Eingängen interagieren, indem retrograde virale Markierungen, 3D-Elektronenmikroskopie grösserer Volumina und Synchrotron-Röntgentomographie eingesetzt werden. Diese detaillierte anatomische Analyse wird zu Verteilungsmustern des Inputs führen, die dann zur synaptischen Stimulierung von GCs mittels Multisite-3D-Uncaging verwendet werden können. Dieser Ansatz wird es uns ermöglichen, der Frage nachzugehen, wie lokale rekurrente und zentrifugale Eingänge zusammenwirken, um die Informationsverarbeitung im OB zu modulieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5424: Modulation der Olfaktion: Wie rekurrente Schaltkreise zustandsabhängiges Verhalten bestimmen
• Internationaler Bezug: Großbritannien