A07

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Gedächtniskonsolidierung im Pilzkörper-output-layer

Es wird angenommen, dass erworbene assoziative Erinnerungen zwischen Kurzzeit- und Langzeitphasen wechseln. Aufgrund der großen Anzahl von Neuronen und Gehirnbereichen, welche potentiell an der Gedächtniskonsolidierung in Wirbeltieren beteiligt sind, war die Analyse darüber, wie Gedächtnisengramme persistieren und sich an bestimmten Orten stabilisieren oder wie sie innerhalb der Netzwerkaktivität repräsentiert werden, hauptsächlich auf theoretische Modelle beschränkt. Drosophila mit ihrer reduzierten numerischen neuronalen Komplexität , ihrer genetischen Zugänglichkeit bei Einzelzellpräzision, ihren etablierten in vivo Bildgebungsprotokollen und definierten, gut untersuchten Gedächtnisphasen kann dabei helfen, diese Grenzen zu überschreiten. Unsere Arbeit lieferte kürzlich bedeutende Beiträge zum Verständnis der Logik hinter den Schreib- und Lesevorgängen des Gedächtnisses in der olfaktorischen Neuropile der dritten Ordnung, den Pilzkörpern, in Drosophila. Wir entdeckten, dass die Pilzkörper unterteilt sind in individuelle Verstärkungs- und Auslesezonen, welche verschiedenen Erinnerungen zugeordnet werden können. Unser Modell teilt uns allerdings nichts über die Konsolidierung der Erinnerung mit. Neuere Hinweise suggerieren, dass in Zonen organisierte, dopaminerge Neurone eine ständige, basale Aktivität zeigen, welche entscheidend für die Gedächtniskonsolidierung ist, während sie mit einzelnen, auf bestimmte Zonen begrenzten „mushroom body output neurons“ (MBONs) interagieren. Die Proteinsynthese in MBONs wird benötigt, um Erinnerungen zu stabilisieren und verschiedene MBONs sind nötig für den Zugriff auf viele konsolidierte Erinnerungen. In der Tat lieferten Studien zu Verbindungen zwischen MBONs Hinweise für den Informationstransfer und die plastische Adaption auf dem Netzwerklevel innerhalb der Pilzkörper. Wir werden hier die MBONs auf erforderliche Aktivität während des Konsolidierungsprozesses, im Rahmen von Erinnerungen aversiver und appetitiver Natur, untersuchen. Wir zielen darauf ab, Zeitfenster mit erhöhter neuronaler Aktivität innerhalb einzelner MBONs innerhalb der Konsolidierung zu identifizieren und die Hypothese zu testen, dass die Gedächtniskonsolidierung von der Netzwerkaktivität über Pilzkörperzonen hinweg abhängt. Schließlich möchten wir die Aktivitätsprofile innerhalb der MBONs während der Konsolidierung künstlich ändern, um die Gedächtnisleistung zu steigern oder zu verringern oder das Verhalten einer Fliege fehlzuleiten. Wie Erinnerungen innerhalb eines Systems mit verringerter Komplexität konsolidiert werden, wird hilfreich sein bei der Beantwortung der Fragen für komplexere Wirbeltiersysteme und für eine theoretische Perspektive in diesem Konsortium.

Bild Fliegen im Fläschchen (l) und magentafarben gefärbter Pilzkörper (rI. Quelle, Eric Reynolds

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