Die Rolle spontaner/sensorisch-evozierter Aktivität für die Migration und Integration der im Adulten geborenen Neuronen im Riechkolben der Maus

• Antragstellerin: Professorin Dr. Olga Garaschuk
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 400324317

Die im Adulten geborenen neuronalen Stammzellen legen eine lange Migrationsstrecke zurück, bevor sie sich in das bestehende neuronale Netzwerk Im Riechkolben der Säugetiere (bulbus olfactorius, OB) integrieren. Die Migrationsroute verläuft zuerst im rostralen Migrationsstrom (RMS), bevor sie sich im Riechkolben fortsetzt. Die Migration der neuronalen Vorläuferzellen innerhalb der RMS ist gut charakterisiert, es fehlten jedoch bis vor Kurzem noch Erkenntnisse über die Migration der Zellen innerhalb des OBs. Unsere kürzlich publizierte in vivo Studie lieferte eine erstmalige Beschreibung von Migrationsmustern der im Adulten geborenen Neuronenvorläufer innerhalb des OBs und deckte eine einzigartige Langstrecken-Migration der juxtaglomerulären Neuronen (JGNs) innerhalb ihrer Zielebene auf. Die Langstrecken-Migration hält mindestens 3 Wochen an und definiert dadurch eine Entwicklungsperiode, die wir die Prä-Integrationsphase nennen. Zusätzlich zur Migration entwickeln die im Adulten geborenen JGNs während der Prä-Integrationsphase elaborierte Dendritenbäume und fangen an auf die Riechstoffe mit großen Kalziumtransienten zu antworten. Darüber hinaus weisen sie große spontane Schwankungen der intrazellulären Kalziumkonzentration auf.Aufbauend auf unseren bisherigen Ergebnissen und mit Hilfe der vor Kurzem entwickelten molekularen Verfahren sollen in der vorliegenden in vivo Studie zelluläre/molekulare Mechanismen, die der Migration, Integration und Differenzierung adulter Stammzellen zugrunde liegen, charakterisiert und die Rolle der spontanen bzw. sensorisch-evozierten Aktivität für diese Prozesse aufgeklärt werden. Dazu werden die folgenden spezifischen Ziele verfolgt: (i) Charakterisierung der Rolle spontaner/sensorisch-evozierter Aktivität für die neuronale Migration und Integration, (ii) Aufklärung der Rolle spontaner/sensorisch- evozierter Aktivität für die Differenzierung der im Adulten geborenen JGNs, (iii) Entschlüsselung der Prozesse, die dem Überleben bzw. der Eliminierung der im Adulten geborenen Neuronen zugrunde liegen.Die beantragte Studie bietet eine erstmalige Gelegenheit in vivo Aktivitätsmuster von migrierenden neuronalen Vorläuferzellen während der Prä-Integrationsphase zu visualisieren und aufzuklären, wie das Zusammenspiel zwischen der spontanen und der sensorisch-gesteuerten Aktivität die Migration, Integration, Differenzierung und das Überleben der im Adulten geborenen Neurone steuert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen