Zelltyp-spezifische Informationsverarbeitung im Mikronetzwerk des medialen entorhinalen Kortex

• Antragsteller: Dr. Alexei Egorov
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 430282670

Multineuronale Aktivitätsmuster in kleinen Netzwerken gelten als elementare Repräsentationen kognitiver oder behavioraler Elemente. Komplexe Aktivität geht dabei in der Regel mit der Aktivierung multipler Netzwerke einher, die gleichzeitig oder sequentiell aktiviert werden. In einigen sensorischen oder motorischen Systemen ist bereits bekannt, welche spezifischen Informationen in den verschiedenen Netzwerken jeweils repräsentiert werden. Dies gilt aber kaum für höhere kognitive Leistungen wie die räumliche Gedächtnisbildung. Repräsentationen räumlicher Kontexte werden im hippocampal-entorhinalen System gebildet und anschließend als ‘sharp wave-ripple‘ Komplexe (SPW-R) in den Neokortex übertragen, der an der dauerhaften Speicherung (Konsolidierung) beteiligt ist. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch nicht bekannt. Wir möchten den ersten Schritt dieser Weiterleitung analysieren, nämlich die Übertragung von SPW-R vom Hippocampus in den medialen entorhinalen Kortex (mEC) der Maus. Unsre Vorarbeiten zeigen, dass die hippocampalen SPW-R in der Schicht V des mEC zwei strukturell und funktionell getrennte Sub-Netzwerke aktivieren. Diese parallelen Aktivitätsströme lassen sich zwei unterschiedlichen Typen von Pyramidenzellen zuordnen, die distinkten intrakortikalen Mikronetzwerken angehören. Wir möchten die Konnektivität und die synaptischen Mechanismsn, die unterschiedlichen Aktivitätsmuster der beiden Sub-Netzwerke und die Rolle inhibitorischer Interneurone bei der Strukturierung und Trennung der Aktivitätsmuster untersuchen. Damit soll am Beispiel eines wichtigen Modellsystems die segregierte und parallele Informationsverarbeitung in kortikalen Netzwerken besser verstanden werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen