Differenzieung struktureller und funktioneller Eigenschaften kortikaler Neurone während der postnatalen Entwicklung des "Barrel"-Kortex

• Antragsteller: Professor Dr. Joachim Lübke
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5240102

Die kolumnäre Organisation des Kortex wird bereits während der frühen postnatalen Entwicklung angelegt. Besonders auffällig ist dies im sog. "Barrel-Feld" des somatosensorischen Kortex, welches die kortikale Repräsentation der Tasthaare der Nagetiere darstellt. Unter Verwendung der Patch-clamp-Technik in Kombination mit intrazellulären Biocytin-Füllungen sollen Veränderungen physiologischer und morphologischer Eigenschaften synaptisch gekoppelter Neurone und ihre Rolle bei der frühen Organisation der kortikalen Kolumne im Verlauf der postnatalen Entwicklung untersucht werden. Dies soll am Beispiel zweier Neuronentypen geschehen: Cajal-Retzius-Zellen der Marginalzone (spätere Schicht 1), die sehr früh und nur transient im Kortex vorkommen. Diese Neurone bilden wahrscheinlich während der Kortikogenese eine Leitstruktur für später generierte Neurone und sind daher für die Etablierung eines frühen kortikalen Netzwerkes von entscheidender Bedeutung. Im Gegensatz dazu gehören die später gebildeten exzitatorischen Sternzellen "spiny stellate cells") der kortikalen Schicht 4 zu den persistierenden Neuronen, diese sind zudem die wichtigste Eingangsstation thalamischer Afferenzen. Exzitatorische Sternzellen zeigen im adulten Stadium eine ausgeprägte kolumnäre Organisation ihrer Axone und Dendriten. Im vorliegenden Antrag soll die Bedeutung der beiden Neuronentypen für die Etablierung eines frühen kortikalen Netzwerkes im Wildtyp und in Mausmutanten mit einer modifizierten Struktur des "Barrel"-Kortex ("barrelless" und "reeler" Maus) während der postnatalen Entwicklung untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen