Multiphotonen-Mikroskop mit in-vivo-Setup

• Subject Area: Neurosciences
• Term: Funded in 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 223662405

Verhaltensäußerungen von Säugetieren sind das Ergebnis koordinierter Rekrutierung neuronaler Netzwerkfunktion in synchronisierte Aktivitätsmuster. Wie verschiedene Neuronentypen interagieren, um solche Aktivitätsmuster präzise zu generieren, ist eine der fundamentalen neurowissenschaftlichen Fragestellungen. Eine Beantwortung dieser Frage war jedoch bisher aufgrund der Komplexität neuronaler Verschaltung im Zentralnervensystem schwierig. Wir möchten mit dem beantragten Mikroskopiesystem innovative Methoden zur lichtbasierten Manipulation und Registrierung neuronaler Aktivität sowohl in-vitro als auch in-vivo, gemeinsam mit modernen elektrophysiologischen, molekularbiologischen und genetischen Methoden anwenden, um die Funktion neuronaler Mikronetzwerke besser zu verstehen. Diese neuartigen Technologien erlauben zum ersten Mal die selektive Manipulation individueller Neurone in ihrer komplexen Mikroumgebung, und die Untersuchung der resultierenden Effekte auf die Entladungsdynamik von Nervenzellensembles. Auf der Ebene einzelner Nervenzellen möchten wir der Frage nachgehen, wie Signale von vielen Tausenden inhibitorischer und exzitatorischer Synapsen an neuronalen Dendriten integriert werden und ob diese Eigenschaften bei Gehirnerkrankungen modifiziert sind. Auf der Ebene neuronaler Netzwerke möchten wir verstehen, wie das Verhalten größerer neuronaler Netzwerke durch die Funktion und strukturelle Einbindung definierter inhibitorischer oder modulatorischer Neuronenklassen beeinflusst wird. Schließlich werden wir untersuchen, welchen Einfluss definierte Ensembles von Neuronen auf in-vivo Verhalten haben, und welchen Beitrag sie zur Entstehung und Manifestation der Symptome von Gehirnerkrankungen leisten.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 5090 Spezialmikroskope
• Applicant Institution: Universitätsklinikum Bonn
• Leader: Professor Dr. Heinz Beck