Entschlüsselung der neuralen Aktivität im posterioren intralaminären Thalamus während konkurrierender multisensorischer Welpensignale

• Antragstellerin: Dr. Mingyu Yang, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537190041

Die auf die Nachkommen ausgerichtete mütterliche Fürsorge wird oft von den multimodalen Sinnessignalen angetrieben, die Säuglinge aussenden, um ihre physiologischen Bedürfnisse mitzuteilen. Jedoch können bei Müttern mit mehreren Geburten die Sinnessignale von verschiedenen Säuglingen miteinander konkurrieren und zu widersprüchlichen Forderungen führen. In solchen Situationen müssen Mütter in der Lage sein, ihr Verhalten flexibel anzupassen und zu wechseln, um das Wohlbefinden jedes Kindes zu gewährleisten. Um zu entschlüsseln, wie das mütterliche Verhalten durch die multisensorische Konkurrenz der Säuglinge beeinflusst wird, ist es entscheidend die neuronalen Substrate in mütterlichen Gehirnen zu verstehen. Ein Beispiel für konkurrierende multisensorische Signale von Säuglingen, die von mütterlichen Mäusen (Muttertiere) in freier Wildbahn empfangen werden, ist die Begegnung mit somatosensorischen Signalen von Welpen, die Pflege und Nesthocken im Nest erfordern, sowie auditiven Signalen von isolierten Welpen außerhalb des Nestes, die gerettet werden müssen. Interessanterweise führen Welpen-Notrufe zuverlässig zu einer schnellen Verhaltensumstellung der Mutter vom Nestpflegen und -hocken hin zur aktiven Suche nach den Welpen außerhalb des Nestes. Dies deutet darauf hin, dass auditive Welpensignale als "gewinnendes Signal" über somatosensorische Signale wirken und die Verhaltensumstellung der Mutter in diesem Szenario steuern. Der posteriore intralaminäre Thalamuskomplex (PIL) ist ein potentielles neuronales Substrat, das bei der Verarbeitung dieser konkurrierenden multisensorischen Welpensignale eine Rolle spielt. Der PIL empfängt Eingänge von primären sensorischen Regionen und reagiert auf auditive und somatosensorische Reize. Auffällig ist, dass die Inaktivierung des PIL mittels chemogenetischer Methoden verhindert, dass die Muttertiere auf Welpen-Notrufe reagieren. Darüber hinaus ist bekannt, dass innerhalb des PIL eine spezifische Untergruppe von Neuronen, die Calbindin exprimieren (CB), während mütterlicher Verhaltensweisen und sozialer Interaktionen besonders aktiv sind. In diesem Projekt möchte ich die Aktivität der CB-Neuronen im PIL in Reaktion auf konkurrierende multisensorische Signale von Säuglingen untersuchen und ihren Einfluss auf das mütterliche Verhalten auf synaptischer, zellulärer und Verhaltensebene erforschen. Ich werde Elektrophysiologie in vitro, virale Tracing-Techniken, Faserphotometrie, Optogenetik in vivo und Verhaltensstudien an Mäusen kombinieren. Durch die Erforschung der neuronalen Mechanismen der mütterlichen Reaktion auf konkurrierende multisensorische Signale von Säuglingen wird diese Forschung erheblich zu unserem Verständnis beitragen, wie das mütterliche Gehirn widersprüchliche Anforderungen der Nachkommen verarbeitet und bewältigt. Die gewonnenen Erkenntnisse aus dieser Studie haben das Potenzial, Elternstrategien zu verbessern und das Wohlbefinden von Müttern und ihren Nachkommen zu fördern.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle