Neuronal signal integration: micropharmacological analysis using two-photon uncaging

• Applicant: Professor Dr. Jens-Karl Eilers
• Subject Area: Clinical Neurology; Neurosurgery and Neuroradiology
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5245074

Die aktivitätsabhängige Modifikation von synaptischen Verbindungen im ZNS, die sogenannte "synaptische Plastizität", stellt ein wichtiges Modell zum Verständnis von Lernen und Gedächtnisbildung dar. Unser derzeitiges Wissen über die Prozesse, die der synaptischen Plastizität zugrunde liegen, basiert vor allem auf Experimenten, die auf Ebene einzelner Zellen durchgeführt wurden. Letztendlich müsssen wir aber zu einem Verständnis der Plastizität auf Ebene der kleinsten Informations-verarbeitenden Strukturen gelangen - also der Dornfortsätze oder spines, den Kontaktstellen zwischen einzelnen Nervenzellen. Die molekularen Prozesse in spines, die ein Volumen von weniger als einem Femtoliter aufweisen, konnten bisher auf Grund von technischen Limitationen nicht untersucht werden. In diesem Vorhaben sollen diese Limitationen erstmals durch pharmakologische Experimente in femtoliter-großen Bereichen mittels der Zwei-Photonen-Blitzlichtphotolyse überwunden werden. Fragen zur Eingangsspezifität der synaptischen Plastizität, zur räumlichen Verteilung von Rezeptoren und Kanälen sowie zur intra- und extradendriti- tischen Signalverarbeitung sollen beantwortet werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Konfokales Scansystem ; Titan-Saphir-Laser für ultrakurze Lichtpulse
• Instrumentation Group: 5090 Spezialmikroskope ; 5700 Festkörper-Laser