Der Einfluss schneller Netzwerkoszillationen auf zeitabhängige synaptische Plastizität im Hippokampus des Nagers

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Draguhn; Professor Dr. Volkmar Leßmann
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560307581

Der Hippocampus des Säugers ist durch zwei prominente funktionelle Eigenschaften charakterisiert: zeitabhängige synaptische Plastizität und kohärente, zustandsabhängige Netzwerk-Oszillationen. Beide Funktionen hängen kritisch von der zeitlichen Koordination neuronaler Aktivität ab, sind in diesem Kontext jedoch kaum gemeinsam untersucht worden. Im vorliegenden Projekt fragen wir daher, wie oszillierende Aktivitätsmuster die zeitliche Relation von synaptischen Signalen und Aktionspotentialen beeinflussen, wie zeitabhängige synaptische Plastizität von Typ und Phase der Oszillationen abhängen, und ob die Interaktion von zeitabhängiger Plastizität und Oszillationen zu Änderungen der neuronalen 'Ensembles' führt, die mit der Gedächtnisbildung in Zusammenhang stehen. Als Modellsystem werden wir uns auf die Area CA1 im Hippocampus der Maus fokussieren und verschiedene elektrophysiologische Methoden, 'closed-loop' Stimulationsansätze und Computermodellierungen einsetzen. Dazu arbeiten zwei Labore mit Erfahrung in Netzwerk-Oszillationen (Draguhn) und zeitabhängiger Plastizität (Lessmann) zusammen, die von der Gruppe um Michele Migliore im Bereich der Modellierung unterstützt werden. Insgesamt erhoffen wir uns von dem Projekt signifikante Fortschritte in der grundlegenden Frage, welche Rolle die zeitliche Koordinierung neuronaler Aktivität für plastische Vorgänge auf zellärer- und Netzwerk-Ebene spielen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel, Italien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Ilya Fleidervish; Professor Dr. Michele Migliore