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Berlin - Cambridge

Deutsch - US-amerikanische Kooperation in Computational Neuroscience

"Die Rolle von Astrozyten in der Informationsverarbeitung kortikaler Netzwerke"

Der Cortex höherer Säugetiere beinhaltet zwei Haupttypen von Zellen, Neuronen und Glia, unter denen Astrozyten die größte Untergruppe darstellen. Trotz ihrer großen Zahl war die Funktion der Astrozyten in kortikalen Schaltkreisen lange unbekannt. Es zeigt sich nun aber zunehmend, dass Astrozyten mehr sind als nur der "Kitt", der die Neuronen zusammen hält. Im Gegenteil deutet ihr komplexes System aus spannungsabhängigen Kanälen, Neurotransmitterrezeptoren und Neuromodulatoren darauf hin, dass sie zur Informationsverarbeitung im Gehirn beitragen.

Die Entdeckung des amerikanischen Kooperationspartners M. Sur, dass Astrozyten im intakten visuellen Cortex präzise Antworten auf visuelle Stimuli zeigen und die Antwort benachbarter Neuronen beeinflussen, führt zu der Annahme, dass Astrozyten tatsächlich eine aktive Rolle in der kortikalen Informationsverarbeitung spielen. Mit Hilfe mathematischer Modelle wird in diesem Projekt untersucht, wie Astrozyten die Antworteigenschaften von Neuronen in der Sehrinde beeinflussen, die Entwicklung dieser Eigenschaften in der kritischen Periode steuern und mit "Gliotransmittern" zur Plastizität neuronaler Antworten beitragen.

Die Ergebnisse dieses Projektes sind potentiell relevant auch für das Verständnis von Funktionsstörungen des Gehirns, da Veränderungen in der Kopplung von Astrozyten und Neuronen mit einer Reihe von Erkrankungen (cf. Autismus, Alzheimer-Syndrom) in Verbindung gebracht werden.

 


An dieser Kooperation sind folgende Wissenschaftler beteiligt:

  • Mrigangka Sur, Department of Brain and Cognitive Sciences, MIT, Cambridge, USA
  • Klaus Obermayer,  FR 2-1, Fakultaet IV, TU Berlin, Berlin

 

Deutscher Koordinator:

Prof. Dr. Klaus Obermayer
FR 2-1, Fakultaet IV, TU Berlin      
Franklinstrasse 28/29
10587 Berlin

Tel.: +49 (0) 30 / 314-73120
Fax: +49 (0) 30 / 314-73121
E-mail: oby@cs.tu-berlin.de

 

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