Die Mechanismen zur Bildung und Entwicklung neuronaler Assemblierungen

• Antragstellerin: Professorin Julijana Gjorgjieva, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 568945536

Im gesamten Gehirn weisen neuronale Schaltkreise eine bemerkenswerte Vielfalt zwischen verschiedenen Arten in Bezug auf sowohl ihre makroskopische Architektur als auch ihre zelluläre Zusammensetzung auf. Mit dem Fortschreiten unseres Verständnisses neuronaler Berechnung waren Neurowissenschaftler in der Lage, gemeinsame Bausteine und übergreifende Mechanismen zu identifizieren, die auf diese wirken und sich über verschiedene Arten und Gehirnbereiche hinweg erstrecken. Frühere Studien haben gezeigt, dass neuronale Assemblierungen in der Bildung und Expression des Langzeit- und Kurzzeitgedächtnisses, der Generierung spezifischer Verhaltensweisen und sowohl der Codierung von Blickrichtung und Blickfixierung als auch der Orientierungspräferenz in dem primären visuellen Cortex involviert sind. Die neuronalen Mechanismen, die der Entwicklung und Bildung dieser Assemblierungen zugrunde liegen, bleiben bisher jedoch schwer definierbar. In dieser Arbeit schlagen wir vor, Calcium-Bildgebung, die Identifikation von Neurotransmittern und optogenetische Stimulation bei Zebrafischlarven in Kombination mit theoretischer mathematischer Modellierung zu verwenden, um im Sehzentrum der Zebrafischlarven die Entwicklung bekannter neuronaler Assemblierungen, die eine Rolle in der visuellen Verarbeitung spielen, zu charakterisieren, und die Rolle der aktivitätsabhängigen Plastizität auf das spontane Auftreten dieser Assemblierungen zu untersuchen. Mit Hilfe der gewonnen Ergebnisse werden wir realitätsnahe Modelle erstellen und Hypothesen testen, die anschließend experimentell mittels Optogenetik verifiziert werden. Unser Projekt wird neue Erkenntnisse über die Prinzipien und Mechanismen liefern, die der Bildung, Entwicklung und Aufrechterhaltung neuronaler Assemblierungen zugrunde liegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Germán Sumbre, Ph.D.