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Ilka Diester

Bernstein Preis für Computational Neuroscience, 2012 



Wie unser Gehirn Bewegung kodiert

In ihrer Forschung beschäftigt sich Ilka Diester mit motorischen Schaltkreisen im Gehirn. Wie kodiert die motorische Hirnrinde (Motorcortex) Bewegung? Welche Signale schickt er an andere Hirnbereiche und welche Informationen erhält er? Und welche Stabilisierungs-Mechanismen besitzt er, wenn diese Kreisläufe gestört werden, etwa durch Schlaganfälle?

Diesen Fragen wird Ilka Diester im Rahmen des Bernstein Preis Projektes mithilfe von theoretischen Modellen und Experimenten nachgehen. In ihrem Forschungsansatz kombiniert Diester zwei wichtige experimentelle Werkzeuge der Neurowissenschaften: die Optogenetik und die Elektrophysiologie. Durch optogenetische Eingriffe induziert sie gezielt Störungen in einem lokalen Bereich des Motorcortex, um ihn kurzzeitig „aus- oder anzuschalten“. Zeitgleich leitet sie die Nervenzellaktivität in einem entfernt davon liegenden Motorareal ab und beobachtet, welche Auswirkungen der Ausfall oder die Überaktivierung des ersten Hirnbereichs auf den zweiten hat. Wie verhält sich Areal 2, wenn Areal 1 moduliert wird – versucht es, unmittelbar entgegenzusteuern, um so den Ausfall zu kompensieren? „Aus der Antwort können wir ableiten, welche robusten Mechanismen der Motorcortex besitzt, um kleine Schädigungen kurzfristig auszugleichen“, so Diester.

Diesters bisherige Arbeiten haben die Grundlage für den experimentellen Ansatz ihrer Forschung gelegt. So ist es ihr gelungen, erstmals die Optogenetik im Motorsystem von nicht-humanen Primaten zu etablieren. Durch den Bernstein Preis will sie nun den theoretischen Aspekt ihrer Arbeit weiter vertiefen. In diesem Zusammenhang interessiert sie vor allem die Frage, wie sich neuronale Netzwerke neu ausrichten, wenn ein bestimmter Teil von ihnen deaktiviert oder überstimuliert wird. Langfristiges Ziel von Ilka Diesters Forschung ist, eine solide Wissensbasis über Kreisläufe im Motorcortex zu gewinnen, welche Voraussetzung für die Entwicklung von Neuroprothesen ist.

 


Preisträgerin:

Dr. Ilka Diester
Ernst Strüngmann Institute gGmbH


Deutschordenstraße 46 


60528 Frankfurt am Main


Germany

Tel: +49 69 96769 571
E-mail: ilka.diester@esi-frankfurt.de

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