Die Rolle von neuronalen Gap-Junctions für Lernen und Gedächtnis

• Applicant: Professor Joseph P. Huston, since 11/2008
• Subject Area: General, Cognitive and Mathematical Psychology
• Term: from 2008 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 57526077

Bei der Analyse von Gedächtnisfunktionen sind elektrische Synapsen (Gap-Junctions; GJ) im Vergleich zu den chemischen Synapsen in der Vergangenheit stark vernachlässigt worden. Im Hippokampus und Neokortex von Nagetieren findet man Neuronen die elektrotonisch über GJ gekoppelt sind. Diese GJ sind u.a. an der Synchronisierung der oszillativen Aktivität von neuronalen Netzwerken u.a. im Hippokampus und Neokortex beteiligt. Rhythmische Netzwerkoszillationen spezifischer Frequenzbereiche wurden mit der Lang-Zeitkonsolidierung von Gedächtnisinhalten in Verbindung gebracht. Allerdings existiert bislang nur wenig direkte Evidenz auf Verhaltensebene für eine Involvierung neuronaler GJ in Lern- und Gedächtnisprozesse. GJ Kanäle sind aus Connexinproteinen (Cx) zusammengesetzt. Die Connexine Cx36, Cx45, und wie erst kürzlich beschrieben Cx31.1 werden in Neuronen in Gehirn exprimiert. Kürzlich wurden Cx36-, Cx45- und Cx31.1 Knockout (KO) Mäuse generiert. Anhand von Cx36- und Cx31.1 KO Mäusen haben wir erstmals zeigen können, dass neuronale GJ spezifische Lern- und Gedächtnisprozesse beeinflussen können. In dem vorliegenden Projekt möchten wir diese Erkenntnisse ergänzen und erweitern. Wir möchten Cx36-, Cx45-, und Cx31.1 KO Mäuse hinsichtlich verschiedener deklarativer und non-deklarativer Lern- und Gedächtnisprozesse charakterisieren. Zusätzlich möchten wir die, den zu erwartenden Verhaltensänderungen zugrunde liegenden, neurobiologischen Mechanismen eingrenzen. In diesem Zusammenhang sollen a) rhythmische Netzwerkoszillationen, b) Neurotransmitteranalysen für Monoamine und Azetylcholin, c) physiologische- und morphologische Parameter des Dopaminergen Systems im Gehirn, und d) Signalmoleküle und Gentranskriptionsfaktoren, die für die strukturellen/morphologischen Begleiterscheinungen von neuronaler synaptischer Plastizität von Bedeutung sind, gemessen bzw. erhoben werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Ekrem Dere, until 11/2008