Epigenetische Kontrolle der Repräsentationen das Langzeitgedächtnis im kortikalen Bereich

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Ana M. M. Oliveira; Professor Dr. Christoph Plass
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450801794

Erinnerungen sind die Aufzeichnungen von unseren Erlebnissen und spiele eine essentielle Rolle in der Verarbeitung des zukünftigen Benehmens. Es wurden erhebliche Fortschritte erzielt in dem Verständnis wie Erinnerungen aufgebaut sind. Jedoch, wie bestimmte Erfahrungen in langlebige Erinnerungen umgewandelt werden, konnte bisher nicht geklärt werden. Kürzlich, wurde es gezeigt, dass Erinnerungen, in einem neuronalen Netzwerk (neuronale Ensemble) gespeichert werden, das aus Neuronen besteht, die die während des Lernens aktiviert waren und beim Abrufen der Erinnerungen reaktiviert werden. Dennoch, die zellulären und molekularen Prozesse, die die Stabilisierung des kortikalen neuronalen Ensembles regulieren und bestimmen, dass diese neuronale Netzwerk erfolgreich reaktiviert wird, um so Aspekte von Tagen oder Wochen alten Erinnerungen wiederzugeben, sind noch nicht bekannt. In dieser Studie schlagen wir vor, dass die Langzeitspeicherung des Gedächtnisses in kortikalen neuronalen Ensembles durch epigenetische Mechanismen unterstützt wird. Studien haben gezeigt, dass DNA Methylierung im medial präfrontalen Kortex (mPFC) mit langlebigen Erinnerungen assoziiert ist und wir haben kürzlich demonstriert, dass DNA Methylierung die Stabilität des Neuronale Ensembles reguliert. Daher ist unsere Hypothese, dass DNA Methylierung die Plastizität der kortikalen Ensemble steuert und dadurch die Langzeitspeicherung und Reaktivierung während des entfernten Abrufen der Erinnerung ermöglicht. Um diese Hypothese zu testen, werden wir die DNA Methylierung sowie das Transkriptom des mPFC Ensembles, die das Langzeitgedächtnis beinhalten identifizieren. Weiterhin untersuchen wir, ob DNA Methylierung für die Langzeitstabilisierung der Erinnerungen und des Neuronale Ensemble benötigt wird. Das versuchen wir, durch eine Kombination aus loss- und gain-of function Experimenten. Zuletzt möchten wir klären, ob DNA Methylierung für struktural Änderungen des kortikalen Neuronale Ensemble verantwortlich ist. Zusammenfassend werden unsere Experimente helfen die zelluläre und molekulare Grundlage der Gedächtnispersistenz zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen