Modulation präfrontaler kognitiver Prozesse durch das Dopamin-System des Hirnstamms am Modell des Rhesus-Affen

• Applicant: Professor Dr. Simon N. Jacob
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology ; Human Cognitive and Systems Neuroscience
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 167919120

Die Hirnrinde (Kortex) wird als neuronales Substrat hochentwickelter kognitiver Leistungen angesehen. Experimentelle Daten deuten zunehmend darauf hin, dass kortikale Funktionen unter dem Einfluss von modulatorischen Kerngebieten im Mittelhirn (Mesencephalon) stehen. Zwischen Hirnstamm und Hirnrinde bestehen ausgeprägte anatomische Verbindungen. Diese könnten durch präzise koordinierte Interaktionen unterschiedliche Ebenen komplexen Verhaltens beeinflussen. Während Dopamin-abhängige Funktionen im Bereich von Motorik (mesostriatale Bahn) sowie Motivation und Sucht (mesolimbische Bahn) intensiv erforscht werden, gibt es kaum Erkenntnisse darüber, wie Dopamin höhere kognitive Prozesse (mesokortikale Bahn) kontrolliert. Im vorliegenden Projekt wird am Modell des Rhesus-Affen die Regulation des präfrontalen Kortex, eine zentrale Struktur für die zielgerichtete Steuerung von Verhalten, durch das Dopamin-System untersucht. Mit einer Kombination aus elektrophysiologischen Ableitungen im Mesencephalon und präfrontalen Kortex, Dopamin- Messungen sowie neuropharmakologischen Methoden soll der Frage nachgegangen werden, wie dopaminerge Neurone kognitive Funktionen mitbestimmen. Arbeitsgedächtnis, Lernprozesse und kognitive Flexibilität sind häufig gestört bei der Parkinson-Erkrankung und der Schizophrenie, deren Pathologie unter anderem im neuronalen Dopamin-System vermutet wird. Die Untersuchung der Dopamin-abhängigen Kontrolle von Kognition hat daher große Bedeutung für das pathophysiologische Verständnis dieser Erkrankungen und verspricht Impulse zu geben für gezielte medikamentöse Therapien.

• DFG Programme: Research Grants