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Projekt
GRK 1123: Zelluläre Mechanismen von Lernen und Gedächtniskonsolidierung in der hippokampalen Formation
Fachliche Zuordnung
Neurowissenschaften
Förderung
Förderung von 2005 bis 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462239
Das Graduiertenkolleg bietet die Möglichkeit, zelluläre Mechanismen von Lernen und Speicherung von Informationen im Gedächtnis sowie der Gedächtniskonsolidierung zu untersuchen. Ein Verständnis dieser Vorgänge ist von herausragender bio-medizinischer Bedeutung, da sie zum einen die Fähigkeit eines Organismus bestimmen, sich unabhängig von genetisch determinierten Verhaltensweisen an neue Umweltbedingungen anzupassen: Das explizite Gedächtnis bestimmt entscheidend das menschliche Verhalten und ist Voraussetzung für die eigene Individualität. Zum anderen sind die zugrunde liegenden Mechanismen störanfällig und damit in verschiedene neurologische und psychiatrische Krankheiten involviert. Hierzu zählen zum Beispiel die Temporallappenepilepsie und die Alzheimersche Erkrankung. Zu den am intensivsten untersuchten zellulären Modellen für Lernen und Gedächtnis, zählen die Langzeitpotenzierung (LTP) und Langzeitdepression (LTD).
Allerdings sind noch viele der beteiligten prä- und postsynaptischen Mechanismen weitgehend unverstanden. Um lang anhaltend Information zu speichern und Gedächtnisinhalte zu konsolidieren, bedarf es der Geninduktion und der Translation spezifischer Proteine, die die zugrunde liegenden Veränderungen in neuronalen Netzwerken ermöglichen. Auf zellulärer und neuronaler Netzwerkebene könnten an der Gedächtniskonsolidierung die Ausbildung von sharp wave ripple -Komplexen, die Formierung von Frequenzgedächtnis und eine niederfrequent induzierte heterosynaptische LTP beteiligt sein. Zusätzlich könnten gespeicherte Informationen während des Traumschlafes wieder aktiviert werden, wobei die neuronale Aktivität von Theta- und Gammaoszillationen überlagert ist. Hierdurch können Veränderungen synaptischer Kopplung weiter verstärkt werden und schließlich aus dem Hippokampus in andere Hirnareale übertragen werden.
Jeder der elf am Graduiertenkolleg beteiligten Tutoren wird zu diesen Problemen spezifische Expertise beitragen. Elektrophysiologische, zellbiologische, genetische und verhaltensphysiologische Methoden sowie Modellierung von Netzwerkeigenschaften bieten den Studenten des Graduiertenkollegs die Möglichkeit, zu diesem aufregenden Gebiet der Neurowissenschaften beizutragen mit hervorragenden Chancen, eine exzellente Ausbildung in modernen neurobiologischen Methoden zu erhalten.
Allerdings sind noch viele der beteiligten prä- und postsynaptischen Mechanismen weitgehend unverstanden. Um lang anhaltend Information zu speichern und Gedächtnisinhalte zu konsolidieren, bedarf es der Geninduktion und der Translation spezifischer Proteine, die die zugrunde liegenden Veränderungen in neuronalen Netzwerken ermöglichen. Auf zellulärer und neuronaler Netzwerkebene könnten an der Gedächtniskonsolidierung die Ausbildung von sharp wave ripple -Komplexen, die Formierung von Frequenzgedächtnis und eine niederfrequent induzierte heterosynaptische LTP beteiligt sein. Zusätzlich könnten gespeicherte Informationen während des Traumschlafes wieder aktiviert werden, wobei die neuronale Aktivität von Theta- und Gammaoszillationen überlagert ist. Hierdurch können Veränderungen synaptischer Kopplung weiter verstärkt werden und schließlich aus dem Hippokampus in andere Hirnareale übertragen werden.
Jeder der elf am Graduiertenkolleg beteiligten Tutoren wird zu diesen Problemen spezifische Expertise beitragen. Elektrophysiologische, zellbiologische, genetische und verhaltensphysiologische Methoden sowie Modellierung von Netzwerkeigenschaften bieten den Studenten des Graduiertenkollegs die Möglichkeit, zu diesem aufregenden Gebiet der Neurowissenschaften beizutragen mit hervorragenden Chancen, eine exzellente Ausbildung in modernen neurobiologischen Methoden zu erhalten.
DFG-Verfahren
Graduiertenkollegs
Antragstellende Institution
Freie Universität Berlin; Humboldt-Universität zu Berlin
beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler
Professorin Dr. Gudrun Ahnert-Hilger; Professor Dr. Joachim Behr; Professor Dr. Michael Brecht; Professor Dr. Jörg Geiger; Professor Volker Haucke, Ph.D.; Professor Dr. Uwe Heinemann (†); Professor Dr. Richard Kempter; Professor Dr. Gerhard Multhaup; Professor Dr. Robert Nitsch; Professor Dr. Christian Rosenmund; Professor Dr. Stephan J. Sigrist; Dr. F. Gregory Wulczyn
Sprecher
Professor Dr. Dietmar Schmitz, seit 4/2012
