Effekt von frequenz-modulierter artifizieller synaptischer Aktivitaet auf das elektrophysiologische Verhalten von CA1 Pyramiden Zellen.

• Antragsteller: Dr. Tilman Broicher
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 193247695

In Zuständen herhöhter Aufmerksamkeit und räumlicher Bewegung kann pseudo-periodische Aktivität innerhalb des Hippokampus beobachtet werden. Diese Aktivität wird gemeinhin in zwei Frequenzbänder unterteilt: zum einen in das Gamma Band (30-80 Hz) und zum anderen in das Theta Band (4-12 Hz). Obwohl diese rhythmische Aktivität mit sehr verschiedenen Funktionen des Nervensystems in Verbindung gebracht wird, die von Lern- und Gedächtnisprozessen bis hin zu räumlicher Navigation reichen, sind die Mechanismen ihrer Entstehung unbekannt. Auf der Ebene einzelner Nervenzellen besteht Unklarheit in wie weit intrinsische neuronale Eigenschaften an der Enstehung dieser rhythmischen Aktivität beteiligt sind und welchen Einfluss rhythmische Modulation der eingehenden synaptischen Aktivität auf das Verhalten einzelner Neurone hat. Um diesen Fragen auf den Grund zu gehen planen wir „dynamic-clamp“ Experimente in Hirnschnittpräparaten durchzuführen. Im Zuge dieser Experimente sollen Pyramiden-Zellen der CA1 Region des Hippokampus mit artifizieler synaptischer Aktivität stimuliert werden. Diese Aktivität soll einer rhythmischen Modulation verschiedener Frequenzen unterworfen werden. Vorläufige Ergebnisse legen nahe, dass die Aktionspotential Generation von CA1 Pyramiden-Zellen durch Frequenzmodulation des eingehenden Stimulus beeinflusst wird. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen verschiedene Formen neuronaler Oszillationen im Theta Frequenzband repliziert werden. Es soll vor allem darauf eingegangen werden in wie fern verschiedene Manipulationen der eingehenden synaptischen Aktivität, sowie einiger zellulärer Eigenschaften, die Generation von Aktionspotenzialen beeinflussen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor John A. White, Ph.D.