Untersuchung komplexer Ausgangssignale vom Subikulum in kortikalen und subkortikalen Strukturen

• Antragsteller: Dr. Noam Nitzan
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451007688

Der Hippokampus ist eine tief im temporalen Teil des Gehirns gelegene Region, die eine wichtige Rolle bei der Gedächtnisspeicherung und bei der räumlichen Orientierung spielt. Schädigungen des Hippokampus führen oft zur anterograden Amnesie. Er zählt auch unter den ersten Hirnarealen, die während der Alzheimer-Krankheit beeinträchtigt werden. Die aktuelle Forschung an hippokampalen Ausgangsignalen untersucht, wie Information nach ihrer Prozessierung im Hippokampus wieder zurück in den Neokortex geleitet wird. Eine ähnliche Menge hippokampaler Efferenzen wird in subkortikaler Richtung weitergeleitet. Die physiologische Bedeutung dieser Ausgänge bleibt aber weitgehend unerforscht. Eine wichtige Zielstruktur hippokampaler Ausgänge, deren physiologische Relevanz weitgehend unbekannt ist, sind die Mammillarkörper, die ein wesentlicher Schwerpunkt meines Forschungsvorhabens sein werden. Aus dem klinischen Kontext ist bekannt, dass die Mammillarkörper eine besondere Relevanz bei bestimmten Formen von Gedächtnisstörungen haben, da sie bei Formen anterograder Amnesien und bei der Alzheimer-Krankheit pathologisch verändert sind. Im Gegensatz dazu ist die genaue physiologische Funktion dieser Struktur unbekannt, was auf eine geringe Anzahl von Studien hochauflösender Ableitungen aus dieser Hirnregion zurückzuführen ist. Ein zweiter Schwerpunkt meines Forschungsvorhabens ist der retrospleniale Kortex, ein kortikales Areal an der Schnittstelle zwischen Hippokampus und Neokortex, das für Gedächtnisfunktionen relevant ist. Neuste Befunde deuten darauf hin, dass sowohl die Mammillarkörper als auch der retrospleniale Kortex von denselben hippokampalen Zellen kontaktiert werden. Das heißt, dass exakte Kopien hippokampaler ‚Botschaften‘ in kortikaler und subkortikaler Richtung geleitet werden. Dennoch bleibt die Signifikanz dieser neuronalen Verschaltung unverstanden. In diesem Forschungsprojekt werde ich untersuchen, wie hippokampale Ausgangssignale, die durch das Subikulum vermittelt werden, durch die Mammillarkörper und retrosplenialer Kortex entschlüsselt werden. Ich werde mich dabei auf zwei prominente neuronale Aktivitätsmuster fokussieren: Theta-Oszillationen und Sharp-Wave-Ripple Komplexe, mit dem Ziel, Einsichten über die grundlegenden Prinzipien bei der Transformation neuronaler Signale zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Gyorgy Buzsaki, Ph.D.