2-Photonen-Mikroskop für in vivo imaging

• Fachliche Zuordnung: Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507237379

2-Photonenmikroskopie stellt eine der wichtigsten Methoden der modernen Neurowissenschaften dar. Eine immer größere Zahl von Publikationen basiert zumindest teilweise auf dieser Art der Mikroskopie. Sie erlaubt tiefe Einsichten in die Funktion des Gehirns (bis zu mehreren 100μm tief) und sowohl von einzelnen wie auch großen Gruppen an Neuronen im wachen Tier. Sie kann genutzt werden, um Struktur und auch die Aktivität eines Neurons gleichermaßen zu determinieren. Eine Schlüsselfrage in unserem Forschungsprogramm ist es zu verstehen, wie (i) neuronale Schaltkreise sensorische Informationen wie Gerüche und Geschmäcker verarbeiten und (ii) sie mit dem inneren und Verhaltenszustand sowie mit den metabolischen Bedürfnissen eines Tieres integrieren, um flexible und angemessene Verhaltensweisen zu erzeugen. Da Licht für ein Gewebe extrem schädlich sein kann, ist die 2-Photonen-Mikroskopie die Methode der Wahl für in vivo-Experimente, insbesondere am wachen Tier. Darüber hinaus erlaubt die Multi-Photonen-Anregung das präzise Imaging bestimmter Zellen oder Zellregionen, ohne dass ein hoher Hintergrund aus dem umliegenden Gewebe entsteht. So können selbst niedrig exprimierende Indikatoren aufgelöst werden. Das beantragte Mikroskop soll zusätzlich zu einem Multiphotonenlaser noch mit einen sogenannten resonanten Scanner und Equipment für Optogenetik ausgestattet werden. Der Scanner erlaubt das schnelle Imaging von großen Hirnregionen mit hoher temporaler Auslösung. Mittels Optogenetik können wir einzelne Neurone, Teile von Neuronen, aber auch ganze Hirnareale einer Fliege manipulieren. Diese technischen Möglichkeiten sind für uns sehr wichtig, da wir in unserer Forschung die Dynamik von Neuronen und Neuronengruppen und deren Funktion im Verhalten verstehen wollen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: 2-Photonen-Mikroskop für in vivo imaging
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
• Leiterin: Professorin Dr. Ilona Grunwald Kadow