Dendritische Integration im Regelschaltkreis des Mittelhirns für Fluchtverhalten

• Antragstellerin: Dr. Vanessa Stempel
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 336922744

Um ihr Überleben zu sichern, müssen Tiere ihre Umgebung ständig überwachen, sensorische und interne Informationen integrieren und mit dem der Situation am besten entsprechenden Verhaltens reagieren. Wenn beispielsweise eine akute Bedrohung durch ein Raubtier besteht, muss der Grad der Bedrohung richtig bewertet und die im Kontext adäquate defensive Verhaltensweise - Flucht, Schreckstarre oder Angriff - ausgeführt werden. Die neuronalen Prozesse, die instinktive Verhaltensmuster steuern, sind im Tierreich hoch konserviert. Allerdings wissen wir kaum etwas darüber, wie der zur Flucht führende Entscheidungsprozess auf neuronaler Ebene gesteuert wird. In diesem Projekt werden wir untersuchen, wie die Entscheidung zur Flucht vor räuberischen Bedrohungen im neuronalen Netzwerk des Periaquäduktalen Graus (PAG) berechnet wird. Obwohl das PAG eine Schlüsselposition in der Ausführung dieses Verhaltens spielt, sind die zugrunde liegenden neuronalen Prozesse kaum erforscht. Mittels einer Kombination aus Verhaltensexperimenten, neurophysiologischen in vivo und in vitro Einzelzellableitungen und modernen molekularen Techniken werden wir zuerst die grundlegenden Eigenschaften von exzitatorischen Neuronen im PAG-Schaltkreis untersuchen. Insbesondere beabsichtigen wir, die dendritischen, synaptischen und molekularen Grundlagen der synaptischen Integrationsprozesse von PAG Neuronen zu charakterisieren, die das Fluchtverhalten im Angesicht einer Bedrohungen initiieren. Folgend werden wir der Frage nachgehen, ob die neuronalen Schaltkreise, die angeborene Verhaltensweisen steuern, wirklich genetisch prädeterminiert (hard-wired) sind, oder ob die Informationsverarbeitung im PAG durch Erfahrung und Lernen moduliert werden kann. Die Ergebnisse dieses Projekts werden zum Verständnis beitragen, wie einzelne Neuronen in einem zentralen Schaltkreis des Mittelhirns sensorische Information über eine räuberische Bedrohung auswerten und in eine überlebenswichtige Verhaltensantwort umsetzen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Tiago Branco, Ph.D.