Effects of spinal cord injury on intrinsic properties and serotonin sensitivity of locomotion coordinating interneurons

• Antragsteller: Dr. Andreas Husch
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 203473599

Eine Rückenmarksverletzung (RMV) führt zu zwei Hauptproblemen bei der Wiederherstellung funktioneller Bewegung. Zunächst wird der synaptische Informationsfluss aus dem Gehirn an das Rückenmark, der für die Aktivierung des bewegungskontrollierenden zentralen Mustergenerator (ZMG) Netzwerkes notwendig ist, eliminiert. Desweiteren kann der Verlust synaptischer und modulierender Eingänge mit Veränderungen der isolierten, aber nicht direkt verletzten Rückenmarkneurone einhergehen. Der Schwerpunkt aktueller Forschung im Bereich Regeneration nach einer RMV bezieht sich auf die erstgenannte Problematik. Der Einfluss des zweitgenannten Mechanismus könnte jedoch gleichermassen schwerwiegend sein: Werden die ZMGen durch die plastischen Veränderungen dysfunktional, könnte die Wiederherstellung der Eingangsbahnen zur Wiederherstellung der Bewegungsfunktionen zu spät kommen. Deshalb beabsichtige ich den Einfluss von RMV auf die Eigenschaften bewegungskontrollierender Interneurone zu untersuchen.Die Vorarbeiten zu diesem Projekt haben es ermöglicht, zum ersten Mal im adulten Mausrückenmark elektrophysiologische Aktivität einzelner Interneurone zu registrieren. Aufbauend auf dieser essentiellen Grundlage werde ich die Veränderungen, die die intrinsischen Eigenschaften dieser Neurone nach einer RMV widerfahren, untersuchen. Anschliessend werde ich die physiologischen Mechanismen dieser Veränderungen überprüfen und testen, ob Substitutionstherapien mit Serotonin-Agonisten plastische Veränderungen verhindern können. Diese Arbeiten sollen an transgenen Mäusen durchgeführt werden, die fluoreszierendes Protein in spinalen bewegungskooridierenden V2a Interneuronen exprimieren. Meine vorläufigen Daten bestätigen die Durchführbarkeit des Projektes indem sie bereits auf erhebliche Veränderungen durch RMV hinweisen. Es ist anzunehmen, dass die Veränderungen von Eigenschaften bewegungskoordinierender Interneurone die Wiederherstellung funktioneller Bewegung nach einer RMV beeinträchtigen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Ronald M. Harris-Warrick