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Heidelberg

Bernstein Gruppe für Computational Neuroscience (BGCN)

"Detaillierte Modellierung der Signalverarbeitung in Neuronen"

Ziel ist die Erstellung detaillierter Modelle zur Simulation der Signalverarbeitung in Neuronen. Diese Modelle erlauben die quantitative Untersuchung des Zusammenspiels von intra- und interzellulären Mechanismen, ihrem Einfluß auf die Dynamik von Mikronetzen und auf die Enstehung epileptischer Krämpfe sowie subzelluäre und zelluläre Mechanismen der Plastizität. Die Modelle werden in interdiziplinärer Zusammenarbeit zwischen experimentellen Gruppen und Modellierern erarbeitet. Neben den neurowissenschaftlichen Zielen gehört auch die Entwicklung von neuartigen Methoden zur Rekonstruktion von Neuronen, Gittergenerierung und Simulation zu den Zielen. Arbeitsschritte sind 1. Entwicklung eines validierten Modells für die Signalverarbeitung in einer Einzelzelle, 2. Rekonstruktion der geometrischen Struktur von Neuronen. 3. Gittergenerierung, 4. Modellierung der Ca++-Signalisierung in der Zelle, 5. Simulation der Dynamik von Mikronetzen, die durch chemische und elektrische Synapsen gekoppelt sind. Direkt verwertbare Ergebnisse werden in der Analyse pharmakologischer Effekte und in der Entwicklung neuartiger Methoden und Software zur Bildverarbeitung, Gittererzeugung und Simulation erwartet.