Kurzinformation für Antragsteller SciMed Promotionsstipendien im SFB 1089 SFB 1089 - Synaptic Micronetworks in Health and Disease' Sprecher Prof. Dr. Heinz Beck Laboratory for Experimental Epileptology and Cognition Research Department of Epileptology, Life & Brain Center University of Bonn Medical Center Sigmund-Freud Str. 25 D-53127 Bonn Tel.: +49-228 6885 270 Fax: +49-228 6885 294 E-Mail: [email protected] Vizesprecherin Prof. Dr. rer. nat. Susanne Schoch McGovern Department of Neuropathology University of Bonn Medical Center Sigmund Freud Str. 25 53105 Bonn Phone:+49-228-287-19109 Fax:+49-228-287-19362 E-Mail: [email protected] Kurzzusammenfassung Jede Verhaltensäußerung von Säugetieren ist das Ergebnis koordinierter Rekrutierung neuronaler Netzwerkfunktion. Wie die unterschiedlichen zellulären und synaptischen Elemente eines neuronalen Netzwerkes interagieren, um Aktivitätsmuster im Zentralnervensystem (ZNS) präzise zu generieren, stellt eine fundamentale Fragestellung in den Neurowissenschaften dar. Die Untersuchung von Funktionsweisen der elementaren synaptischen Mikronetzwerke, aus denen sich die komplexen Eigenschaften des Gehirns aufbauen, wird einen bedeutenden Beitrag zum Verständnis dieser Fragestellung liefern können. Unser gemeinsames Ziel ist es, physiologische und und pathophysiologische Eigenschaften und Funktionsweisen synaptischer Mikronetzwerke auf vier miteinander vernetzten Ebenen zunehmender Komplexität zu analysieren. Auf der elementarsten Ebene werden wir die Eigenschaften individueller Synapsen, die Neurone in spezifischen Netzwerken verknüpfen, auf molekularem und funktionellem Niveau untersuchen und insbesondere analysieren, wie identifizierte Synapsen durch ZNS-Erkrankungen in ihrer Struktur und Funktion beeinflusst werden. Auf der nächsthöheren Ebene werden wir der Frage nachgehen, wie die vielen Tausende inhibitorischen und exzitatorischen synaptischen Signale an den Eingangsstrukturen der Neurone, den neuronalen Dendriten, integriert werden und ob diese Eigenschaften bei Gehirnerkrankungen modifiziert sind. Auf der Ebene neuronaler Netzwerke dienen unsere Untersuchungen dem Ziel, zu verstehen, wie das Verhalten größerer neuronaler Netzwerke durch die Funktion und strukturelle Einbindung inhibitorischer oder modulatorischer Neuronenklassen fundamental beeinflusst wird. Schließlich werden wir untersuchen, welchen Einfluss definierte Ensembles von Neuronen auf das invivo Verhalten von Organismen haben, und welchen Beitrag sie zur Entstehung und Manifestiation der Symptome von Gehirnerkrankungen leisten. Kurzinformation für Antragsteller SciMed Promotionsstipendien im SFB 1089 Liste der bewilligten Projekte Project code Title Research Area Principal Investigator Institute, Location Section A: Synaptic Homeostasis and Plasticity A01 Molecular mechanisms underlying synaptic plasticity and tenacity Cell biology, synaptic physiology A02 The actin cytoskeleton as a central determinant of synaptic plasticity A04 The role of synaptic microcircuits during axon regeneration Susanne Schoch McGovern Dept. of Neuropathology, Dept. of Epileptology Noam Ziv Bruce Rappaport Faculty of Medicine, Haifa, Israel Cell biology Walter Witke Institute of Genetics Cell biology, Neuroscience Frank Bradke DZNE/Caesar Section B: Dendritic Integration and Control of Micronetwork Excitability B01 Dendritic interaction of excitatory and inhibitory synaptic signals in intact and degenerated dendrites of pyramidal neurons Neurophysiology, Neurodegeneration Stefan Remy DZNE/Department Epileptology of B02 The impact of 2+ dendritic Ca handling on interneuron function within hippocampal circuits Neurophysiology Elizabeth Matthews Department Neurosurgery of Role of NMDA coagonists in local dendritic integration in normal and epileptic hippocampus Neurophysiology Christian Henneberger, Institute for Neuroscience Cellular Heinz Beck Department Epileptology of Spatial range neurotransmitter action Neurophysiology Dirk Dietrich Department Neurocurgery of B03 B04 of Dirk Dietrich Kurzinformation für Antragsteller SciMed Promotionsstipendien im SFB 1089 Section C: Control of network activity and formation of functional neuronal ensembles C01 Inhibitory control of network activity in-vivo under healthy and Alzheimer’s disease conditions Neurophysiology, Neurodegeneration C02 Role of noradrenergic modulation in the pathophysiology of Alzheimer`s disease C03 C04 Martin Fuhrmann DZNE Stefan Remy DZNE/Department Epileptology Clinical Neurosciences Michael Heneka Department of Neurology Transformation of CA1 pyramidal cells into pacemakers of epileptic network activity Neuropathology, Epilepsy Karen van Loo Department Neuropathology of Global and local inhibition in the normal and epileptic dentate gyrus Neurophysiology, Epilepsy Department Epileptology of Albert Becker J. Heinz Beck of Section D: Relation of functional neuronal networks to behavior and cognition D01 Functional roles of inhibition in the somatosensory system of rodents Neurophysiology Ilan Lampl Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel D03 In-vivo activity of interneurons and principal cells in the epileptic medial temporal lobe in humans Cognitive Neuroscience, Neurophysiology Florian Mormann Department Epileptology of D04 The functional role of phase synchronization for the induction of synaptic plasticity Cognitive Neuroscience, Neurophysiology Nikolai Axmacher Department Epileptology of Jürgen Fell Kurzinformation für Antragsteller SciMed Promotionsstipendien im SFB 1089 Platforms, International Research Training Group (IRTG) and Central Project P01 P02 Novel photoactivation and photomanipulation strategies in neuroscience Recombinant adenoassociated viral technologies Chemistry Molecular Biology Benjamin Kaupp Caesar Michael Famulok LIMES Günter Mayer LIMES Susanne Schoch McGovern Department of Neuropathology Albert Becker Martin Schwarz IRTG Z01 International research training group Administration Medical Neuroscience Central Services Heinz Beck Department of Epileptology Department Epileptology of Susanne Schoch McGovern Department Neuropathology Department Neuropathology of & of Heinz Beck of Department Epileptology Susanne Schoch McGovern Department Neuropathology of