A08

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Project

Konvergente Defekte der Erinnerungskonsolidierung in alternden und Schlaf-deprimierten Drosophilae

Der Schlaf wurde als ein unterstützender Faktor für die Gedächtniskonsolidierung in einer Vielzahl von Modellorganismen und ebenso dem Menschen identifiziert. Mit fortschreitendem Alter eines Organismus werden die Schlaffragmente und die Gedächtniskonsolidierung abgeschwächt. Über welche Mechanismen und auf welchem Level der Alterungsprozess mit der Gedächtniskonsolidierung und dem Schlaf interagiert, bleibt größtenteils unbekannt. In alternden Drosophila Taufliegen wird die Konsolidierung des klassisch konditionierten Geruchsgedächtnisses ineffizient und die Anzahl der Schlafepisoden erhöht sich. Wir in Projekt A08 werden dieses Modell benutzen, um diesen negativen Einfluss zu untersuchen und werden uns dabei auf einen gehirnweiten, metaplastischen Veränderungsprozess der Synapsen konzentrieren (Zunahme der Größe der präsynaptischen, aktiven Zonen), welchen wir vor kurzem in gealterten Fliegen entdeckten. Wenn wir diese Metaplastizität genetisch nachbilden (durch die Erhöhung der Genanzahl für „active zone scaffold proteins“), verschlechtert sich die Gedächtniskonsolidierung und zugleich tritt eine Erhöhung der Anzahl der Schlafepisoden ein, ähnlich wie bei gealterten Fliegen. Hier werden wir die präsynaptische Plastizität innerhalb wichtiger neuronaler Populationen neu programmieren, um etwas über die synaptischen und schaltkreisbedingten Prinzipien zu lernen, welche Altern, Schlaf und Gedächtniskonsolidierung verbinden. Daher werden wir messen, wie die Verhaltensreaktionen, wie olfaktorisches, aversives Lernen und Schlaf, durch die Kombination aus optophysiologischen Methoden und genetischer Manipulation beeinflusst werden. Zusätzlich werden „dorsal paird medial neurons“ spezifisch analysiert, da sie kürzlich als Unterstützer der olfaktorischen Gedächtniskonsolidierung identifiziert wurden und ihre künstliche Stimulation sowohl den Schlaf beeinflusst als auch altersabhängige Defizite in der Konsolidierung kompensieren kann. A08 wird außerdem die Supplementation der Nahrung mit Spermidin als einen protektiven Versuch nutzen, welcher als eine Möglichkeit zur Linderung von altersabhängigen Effekten entdeckt wurde. Diese Strategie sollte uns dabei helfen, kausale Zusammenhänge von Epiphänomenen an der Schnittstelle von Alter, Gedächtniskonsolidierung und Schlaf zu trennen.

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