Die Rolle von VIP Interneuronen bei der Modulation des Hippocampalen Netzwerkausganges und des Verhaltens

• Antragsteller: Professor Dr. Imre Vida
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546685760

Das Subiculum, Teil der Hippocampusformation, dient als letzte Schaltstation der hippocampalen Signaltransduktion und wird mit kognitiven und emotionalen Defiziten in Verbindung gebracht. Beispielsweise wurde in Nagetiermodellen für Schizophrenie eine erhöhte Aktivität im ventralen Subiculum nachgewiesen. Experimente zur Vorabhemmung zeigten, dass diese Modelle außerdem durch eine Beeinträchtigung der sensomotorischen Steuerung gekennzeichnet sind und in open Field Verhaltenstests konnte zudem eine erhöhte motorische Spontanaktivität beobachtet werden. Es konnte gezeigt werden, dass nachweislich eine Funktionsstörung der GABAergen Interneurone (INs) zu dieser Hyperaktivität und der daraus resultierenden hippocampalen Leistungssteigerung beiträgt. Die zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen der erhöhten Aktivität im Subiculum müssen allerdings noch besser verstanden werden. Vasoaktive intestinale Peptid-exprimierende (VIP+) Zellen, eine Untergruppe GABAerger INs, die bevorzugt andere Subtypen von GABAergen INs inhibieren, beeinflussen Netzwerkenthemmung im Hippocampus und Neocortex. Obwohl eine veränderte VIP-Signalübertragung mit der Pathophysiologie von Schizophrenie in Zusammenhang gebracht wird, ist die funktionelle Rolle subikulärer VIP+ INs bei der Regulierung von Netzwerkaktivität und des Netzwerkverhaltens weitgehend unerforscht. Unsere vorläufigen Daten zeigen, dass VIP+ INs im Subiculum besonders häufig vorkommen. Wir nehmen an, dass VIP+ INs ausgehende hippocampale Signale modulieren, indem sie andere INs hemmen und dadurch eine Enthemmung von glutamatergen Prinzipalneuronen bewirken. Dieses Projekt kombiniert opto- und chemogenetische Manipulationstechniken mit verhaltensbezogenen, elektrophysiologischen und neuroanatomischen Methoden, um die strukturelle Organisation und Physiologie des VIP+ IN-Subnetzwerks und seinen Einfluss auf das Verhalten zu untersuchen. Wir fokussieren uns auf das ventrale Subiculum und definieren vier spezifische Ziele: (1) Die Erfassung der Zellmorphologie und Physiologie von VIP+ INs und deren Konnektivität in Mikroschaltkreisen im ventralen Subiculum; (2) Die Charakterisierung der funktionellen Rolle von VIP+ INs bei der Modulation ausgehender, hippocampaler Signale im ventralen Subiculum; (3) Die Kartierung des synaptischan und modulatorischen Input auf VIP+ INs des ventralen Subiculums; (4) Die Beschreibung von Aktivitätsmustern von VIP+ INs im ventralen Subiculum, die für Kognition und Emotion relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Taiwan
• Partnerorganisation: National Science and Technology Council (NSTC)
• Kooperationspartner: Professor Cheng-Chang Lien, Ph.D.