A02

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Project

Differenzielle Einbettung hippokampaler Neurone während Gedächtnis-relevanter Oszillationen

Die Gedächtniskonsolidierung benötigt schnelle Netzwerkoszillationen und beinhaltet den Transfer von Information aus dem Hippocampus über das Subikulum zu verschiedenen kortikalen Zielregionen. Subikuläre Pyramidenzellen zeigen regulär oder explosiv feuernde elektrophysiologische Profile und projizieren in verschiedene Zielareale. Anhand von patch-clamp Aufzeichnungen an ganzen Zellen in wachen Mäusen zeigten wir, dass bei „sharp wave-ripple“ Komplexen (SWRs) explosiv feuernde Zellen aktiviert werden, während gleichzeitig regulär feuernde Zellen gehemmt werden. Dies impliziert eine Bevorzugung der Zielgebiete von explosiv feuernden Zellen. Darüber hinaus identifizierten wir mittels mehrerer in vitro Aufzeichnungen die Prinzipien, die der unterschiedlichen Rekrutierung während der SWRs zugrunde liegen: regulär feuernde Zellen werden mehr gehemmt, während explosiv feuernde Zellen wesentlich stärkere erregende Signale erhalten. Unsere kombinierten Analysen erlauben uns zu folgern, dass das Subikulum die Separation zweier verschiedener Informationsströme ermöglicht. Die dargestellten Experimente in diesem Vorschlag wurden entwickelt, um die zahlreichen Fragen zu beantworten, welche sich aus den oben genannten Beobachtungen ergeben: Welche kortikalen Bereiche und Zelltypen werden von subikulären Zellen angesprochen? Werden SWRs bis in diese kortikalen Strukturen weitergeleitet? Ist diese Weiterleitung funktionell relevant für die Gedächtniskonsolidierung?  Wir werden physiologische Techniken – sowohl in vitro als auch in vivo – in Verbindung mit optogenetischen Hilfsmitteln verwenden, um die funktionale Konnektivität zu untersuchen und die oben gestellten Fragen zu beantworten.

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