Postsynaptische Rezeptorplastizität und transsynaptische Kommunikation während der Speicherung von Gedächtniskomponenten im Pilzkörper

• Antragsteller: Professor Dr. David Owald
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 365082554

Gedächtnisse repräsentieren typischerweise vielschichtige Erfahrungen und einzelne Gedächtniskomponenten könnten als individuelle Gedächtnisspuren im Gehirn abgelegt werden. Für Drosophila gilt, dass differentielle olfaktorische Konditionierungsparadigmen - die Paarung eines Duftes mit einer Belohnung oder einer Bestrafung und der Präsentation eines weiteren Duftes ohne Paarung - zu Erinnerungen führen, die als synaptische Veränderungen auf der Ebene der Pilzkörper (MBs) gespeichert werden. Während es durchaus denkbar ist, dass differentielle Konditionierung zu individuellen separaten Erinnerungen und folglich zu separaten molekularen Gedächtnisspuren führt, die das Vorhandensein einer Belohnung oder einer Bestrafung oder das Fehlen von beidem repräsentieren, bleibt unklar, wie und wo diese individuellen Gedächtnisspuren gespeichert werden. Dieser Antrag baut (1) auf unserer früheren Arbeit auf, in der wir zwei unterschiedliche MB-Ausgangskompartimente identifiziert haben, die entweder an der Speicherung appetitiver oder aversiver Erinnerungen beteiligt sind, und (2) auf unserer jüngsten Entdeckung, wo wir postsynaptische Plastizitätsmechanismen identifizierten, die neben präsynaptischen Mechanismen im Zusammenhang mit appetitiven Erinnerungen existieren. Wir werden uns mit der Hypothese befassen, dass jedes MB-Ausgangskompartiment sowohl eine aversive als auch eine appetitive Gedächtnisspur speichern kann und sowohl das postsynaptische als auch das präsynaptische Kompartiment genutzt wird, um Informationen zu speichern, die beispielsweise das Vorhandensein und die Abwesenheit einer Belohnung repräsentieren. Unter Verwendung von absoluter Konditionierung in Kombination mit in vivo funktionellen und molekularen Imagingprotokollen, die wir in den letzten Jahren entwickelt haben, werden wir Mechanismen der postsynaptischen Rezeptorplastizität im Kontext von aversiven und appetitiven Erinnerungen untersuchen. Darüber hinaus werden wir gezielt postsynaptische Rezeptoren oder präsynaptische Faktoren manipulieren, um mögliche transsynaptische Interaktionen während der Gedächtnisbildung zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2705: Entschlüsselung eines Gehirn-Schaltkreises: Struktur, Plastizität und Verhaltensfunktion des Pilzkörpers von Drosophila