Zellul?re Mechanismen der Ged?chtniskonsolidierung

Obwohl lange bekannt ist, dass der Hippocampus eine Schlüsselrolle bei Lernen und Ged?chtnisbildung einnimmt, wird der eigentliche Sitz des deklarativen Langzeitged?chtnisses (z.B. Namen und Gesichter, Fakten, etc.) eher dem Neokortex zugeschrieben. Man nimmt daher an, dass einige, bisher unbekannte Vorg?nge für die Ged?chtnisbildung durch das Zusammenspiel zwischen Hippocampus und Neokortex auftreten und dass diese Vorg?nge synaptische Verbindungen zum Neocortex ver?ndern. Ged?chtnisbildung beruht auf der Aktivit?t von parahippocampalen Hirnregionen wie den entorhinalen und perirhinalen Kortizes, durch welche der vom Hippocampus ausgehende Informationsfluss geleitet wird. Ein wichtiger Aspekt bei der Erforschung von Ged?chtniskonsolidierung ist, dass neuronale Verbindungen zwischen den parahippocampalen Hirnregionen und dem Neokortex vorwiegend in Lamina 1 (und Teilen von Lamina 2/3) des Neokortex auftreten. Daraus folgend ist es sehr wahrscheinlich, dass die betroffenen synaptischen Verbindungen auf den distalen Tuft-Dendriten der kortikalen Pyramidenzellen liegen. Genau dieser Umstand hat die Untersuchung dieser Verbindungen bisher erschwert.Für das folgende Projekt beabsichtigen wir, die aufgeführten synaptischen Verbindungen in vivo und in vitro zu untersuchen. Dabei werden wir eine Reihe Methoden anwenden, die vorhergehend in unserem Labor entwickelt worden sind. Wir haben vor, mit optogenetischen Technologien zu arbeiten, mit denen wir gezielt die Nervenverbindungen zwischen entorhinalem Kortex und den Tuft-Dendriten der Pyramidenzellen sichtbar machen und manipulieren k?nnen. Des Weiteren werden wir verschiedenste elektrophysiologische und bildgebende Methoden zur Ableitung dendritischer Aktivit?t anwenden, um die Einflüsse der vom entorhinalen Kortex kommenden Nervenverbindungen auf die unterschwellige und überschwellige nachgeschaltete Nervenaktivit?t zu verstehen. Zuletzt werden wir ein Verhaltensexperiment entwickeln, mit Hilfe dessen wir die aufgeführten synaptischen Verbindungen im intakten Nervensystem w?hrend und nach dem Lernen studieren k?nnen.