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Unser Team untersucht die Zusammenhänge zwischen neuronaler Plastizität und langanhaltenden Veränderungen in neuronalen Netzwerken. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf der Frage, wie synaptische Verknüpfungen angepasst werden, um neue Informationen zu speichern. Wir betrachten neuronale Netzwerke auf unterschiedlichen Skalen und untersuchen, wie pathologische Veränderungen sich in der Dysfunktion dieser neuronalen Netzwerke manifestieren. Hierbei nutzen und entwickeln wir modernste optische und optogenetische Methoden, um ausgewählte Populationen von Synapsen und Nervenzellen in bestimmten Hirnbereichen gezielt zu untersuchen.
Unsere Arbeitsgruppe befasst sich mit der Frage, inwieweit synaptische Verbindungen und synaptische Plastizität genutzt werden, um Informationen im Gehirn zu speichern. Wir versuchen zu verstehen, wie funktionelle und strukturelle Änderungen auf verschiedenen Netzwerkebenen kognitive Prozesse beeinflussen. Mehr ...
Dr. Andrey Formozov
Wir sind an der Entwicklung neuer Methoden, einschließlich Software und Hardware, zur Untersuchung des Gehirns interessiert, wobei der Schwerpunkt auf der Anwendung genetisch kodierter Fluoreszenzindikatoren und Optogenetik liegt. Das Methodenspektrum reicht von relativ einfachen Photometrietechniken bis zur Analyse der Aktivität tausender Neuronen. Neue experimentelle Paradigmen liefern Erkenntnisse darüber, wie Berechnungen im Gehirn unter verschiedenen Bedingungen ablaufen und zeigen letztlich die zugrunde liegenden Berechnungsprinzipien auf.
Dr. rer. nat. Alexander Dieter
Neuromodulation
Unser Forschungsinteresse gilt den Neuromodulatoren des Zentralnervensystems, insbesondere Dopamin und Noradrenalin. Wir untersuchen, wie sich diese Neurotransmitter auf den globalen Erregungszustand und die neuronalen Netzwerke des Gehirns, sowie auf synaptische Plastizität und letztendlich auf Verhalten auswirken.
Wir untersuchen insbesondere die Mechanismen, die der neuronalen Kodierung tatsächlich oder potenziell gewebeschädigender, sogenannter noxischer Reize in primären nozizeptiven Neuronen dienen, sowie deren Weiterleitung zum und Verarbeitung im Rückenmark. Mehr ...
In akuten Schnittpräparaten des Rückenmarks oder des Gehirns untersuchen wir mit Patch-Clamp Ableitungen synaptische Transmission und Plastizität von gesunden und erkrankten Nagetieren (chronischer Rückenschmerz und Sucht). Darüber hinaus charakterisieren wir neuronale Netzwerk-Veränderungen mit chronischen Mehrkanal Ableitungen während der Verarbeitung verhaltensrelevanter Reize. Nervenzellen von Menschen mit psychischen Erkrankungen untersuchen wir in Kulturen von induzierten pluripotenten Stammzellen. Mehr ...
PD Dr. sc. hum. biol. Walter Magerl
Zentralnervöse Plastizität des nozizeptiven Systems und Schmerzgedächtnis
Die Signale von den primären nozizeptiven Afferenzen werden innerhalb des ZNS weitergeleitet und verarbeitet, was u.a. zur Wahrnehmung dieser Reize als schmerzhaft führt. Darüber hinaus steigert die Erregungsübertragung die Empfindlichkeit des nozizeptiven Systems (zentrale Sensibilisierung), was sich in einer Überempfindlichkeit gegenüber mechanischen Reizen äußert.
Wir untersuchen die Kodierung tatsächlich oder potenziell gewebeschädigender Reize (noxische Reize) in primären nozizeptiven Neuronen und die anschließende Signalverarbeitung im nozizeptiven System. Wir verwenden dafür Elektrophysiologie und Live-Cell-Imaging in zellulären Systemen, Elektrophysiologie und Verhaltenstests in Nagermodellen des neuropathischen Schmerzes und des Rückenschmerzes, sowie Psychophysik, Elektrophysiologie und funktionelle Bildgebung bei gesunden Probanden und bei Patienten mit chronischen Schmerzen bzw. Erkrankungen des Nervensystems. Mehr ...
