Aktionspotenzialmuster und rezeptive Feldeigenschaften von Ganglienzelltypen der Säugetiernetzhaut: Untersuchung des neuronalen Kodes mit einem Multi-Transistor-Array

• Antragsteller: Professor Dr. Günther Zeck
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 42595125

Die Säugetiernetzhaut dekonstruiert den visuellen Input in etwa zwölf neuronale Kanäle, beschrieben durch funktionell unterschiedliche Ganglienzelltypen. Die Aktivität von Ganglienzellen der Kaninchennetzhaut enthält zelltyp-spezifische und weitgehend stimulusunabhängige Muster von Aktionspotenzialfolgen – eine „physiologische Sequenz“. Die Gültigkeit und Konsequenz dieses Resultats aus der Emmy Noether Phase I für das Verständnis des neuronalen Kodes sensorischer Nervenzellen soll in folgenden Projekten untersucht werden:1. „Physiologische Sequenzen“ in Aktivitätsmustern von Mausganglienzellen – Vergleich mit Erkennungsmustern der Kaninchenganglienzellen.2. Funktionelle Ganglienzelltypen in der Mausnetzhaut – Vergleich traditioneller Zelltypen mit stimulusunabhängigen Zell – Erkennungsmustern.3. Überlappungsfaktoren der rezeptiven Felder von Ganglienzelltypen der Kaninchennetzhaut.4. Modulation rezeptiver Feldeigenschaften in Abhängigkeit der visuellen Stimulation – Vergleich der Aktionspotenzialmuster in benachbarten Zellen gleichen Typs.Alle vorgeschlagenen Experimente tragen zum Verständnis retinaler Informationsverarbeitung bei: Wird die visuelle Information über Raum, Zeit, Lichtintensität in einem zeitlichen Kode bestehend aus einer begrenzten Zahl „physiologischer Sequenzen“ repräsentiert?Technologische Grundlage für diese Studien ist ein einzigartiges Multi-Transistor-Array mit 16,000 dicht gepackten extrazellulären Messelektroden, womit erstmals die Aktivität von mehreren hundert Ganglienzellen gleichzeitig gemessen werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen