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Gedächtnisbildung und -konsolidierung in bestimmten Neuronen des Kortex

Der Hippocampus und die mit ihm verbundenen Strukturen (entorhinaler Kortex [EC], perirhinaler Cortex [PRh], etc.) spielen eine wichtige Rolle in der Transformation von Erfahrung zu Langzeiterinnerungen, welche dann im Kortex gespeichert werden. Dennoch sind die zellulären Mechanismen, welche bestimmen, ob einzelne Zellen Teil der Gedächtnisspur werden, noch immer unbekannt. Ein Teil der Schwierigkeiten in der Untersuchung der Transformationsmechanismen von Kurzzeit- zu Langzeiterinnerungen rührt von der weit verteilten Natur der resultierenden „Engramme“ an Synapsen innerhalb des gesamten Kortex her.

Es gibt anatomische Hinweise darauf, dass die Verbindungen des Hippocampus über den EC und PRh hauptsächlich in den oberen Schichten des Wirbeltiergehirns enden (Witter and Groenewegen, 1986). Layer 1 (L1) des Neokortex ist zudem der Verlaufsort für weitreichende horizontale Fasern, welche für kognitive Prozesse wichtige Feedbackinformation transportieren (Felleman und Van Essen, 1991; Gilbert und Sigman, 2007; Larkum, 2013a). Diese beiden Tatsachen legen nahe, dass L1 als Nexus für weitreichende Fasern mit kontextueller Information und der Signale für die Langzeitspeicherung dieser Information dient. Letztlich wird L1, abgesehen von einigen wenigen lokalen Interneuronen, von „distal tuft“ Dendriten der Pyramidenneuronen dominiert, welche höchst elektrogen sind (Larkum et al., 2009; Palmer et al., 2014). Deshalb Formen wir die Hypothese, dass die Aktivität in den Projektionen des Parahippocampus zu der Konsolidierung des Gedächtnisses in spezifischen neuronalen Verbänden über Synapsen in L1 des Kortex‘ führt. Möglicherweise werden so die elektrogenen Eigenschaften der Dendriten beeinflusst.

Bild Kortikale Pyramidenneuronen. Quelle, Matthew Larkum und Mostafa Abdelhamid

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