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Neuronale Synchronisation

Bernstein Kooperation für Computational Neuroscience (BCOL)

Teilprojekt 1: GABAerge Mechanismen der Initiierung und Aufrechterhaltung epileptischer Aktivität

In diesem Teilprojekt werden die Rolle von Interneuronen bei epileptischer Aktivität und ihr modulatorischer Einfluß auf die Netzwerkerregbarkeit analysiert. Diese Daten werden zur Modellierung eines neuronalen Netzwerkes genutzt, das ein umfassendes Netzwerkmodell interneuronaler Funktionen bei Epilepsie bieten wird. Zunächst wird mit elektrophysiologischen und pharmakologischen Methoden eine umfassende Analyse der funktionellen Netzwerkeinbindung von Interneuronen bei epileptischer Aktivität erstellt. Hierbei werden akute und chronische Epilepsiemodelle verglichen und so auch Langzeitveränderungen bei einer Chronifizierung der Erkrankung erfaßt. Diese Daten fließen in Modellberechnungen der Netzwerkaktivität im Rahmen der Teilprojekte ein. Die dabei entstehenden Vorhersagen der interneuronalen Aktivität werden getestet, um ein realitätsnahes Modell zu erarbeiten. Das Teilprojekt wird neue Erkenntnisse über die Funktionen von Interneuronen bei Epilepsie liefern und bildet die Basis eines umfassenden Netzwerkmodells, das neue therapeutische Ansätze für interneuronale Modulation liefern soll.

Teilprojekt 2: Elektrophysiologische Charakterisierung und Modellierung

Im Teilprojekt 2 werden mit Hilfe von technisch hochwertigen Paarableitungen die grundlegenden elektrophysiologischen Parameter der Interneurone und deren synaptischen Verbindungen im humanen Schnittpräparat gemessen. Hierbei wird die immunohistochemische Identität der jeweiligs gemessenen Zelltypen nach den Ableitungen durch spezifische Färbungen festgestellt. Im Teilprojekt 3 werden die gemessenen Parameter in verschiedene Netzwerkmodelle eingebracht, um abnormale epileptogene Aktivität zu simulieren. Diesen Modellierungen werden die Daten von Teilprojekt 1 (Epilepsiemodelle) einfließen. Die Teilprojekte 2 und 3 werden neue Erkenntnisse über die Rolle der Interneurone bei epileptogener Aktivität beim Menschen erbringen. Dies wird langfristig neue therapeutische Möglichkeiten eröffnen.