Verbundprojekt: Analyse der Mechanismen der Kalziumsignalweiterleitung zum Zellkern induziert durch synaptische Aktivierung; Teilvorhaben: Elektrophysiologische Experimente und Untersuchung der IP3R-vermittelten Kalziumsignale

Ziel des Vorhabens ist die Förderung der bilateralen Zusammenarbeit zwischen Forschern aus Deutschland und Chile, Förderung der beruflichen Laufbahn von jungen Neurowissenschaftlern und die Schaffung Internationaler Netzwerke. Wissenschaftliche Zielsetzung: Das Gehirn ist hoch plastisch und verändert seine Struktur und Funktion als Reaktion auf Erfahrungen. Der Hippocampus ist für diese Fähigkeit des Gehirns unerlässlich, indem er Informationen durch Lernen erfasst und als Erinnerung speichert, beides Schlüsselaspekte menschlicher kognitiver Fähigkeiten. Kalzium ist von entscheidender Bedeutung für die aktivitätsabhängige Genexpression, die für hippocampales räumliches Lernen und Gedächtnis notwendig ist. Diese Prozesse sind bei den am weitesten verbreiteten neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson stark verändert. Dieses Projekt adressiert die Frage, wie hippocampale Neurone stimulierende Signale entschlüsseln um einen nuklearen Kalzium Anstieg zu erzeugen, welcher fu¨r die Kalzium-abhängige Genexpression erforderlich ist. Insbesondere die molekularen Mechanismen, die dem Auftreten von aktivitätsinduzierten Kalziumsignalen ausgehend von postsynaptischen Dornenfortsätzen, Dendriten oder Soma zum Zellkern zugrunde liegen, stellen ein ungelöstes Problem für die heutige Neurowissenschaft dar. Dieses Kooperationsprojekt befasst sich mit dieser Frage durch eine Kombination von molekularen, zellulären, elektrophysiologischen und bildgebenden Ansätzen zur Untersuchung der Rolle der wichtigsten Kalzium Reservoirs, des endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien in Synapse-zu-Nukleus-Kommunikation. Dieses gemeinschaftliche Projekt wird einen bedeutenden Einfluss auf die Ausbildung von jungen Neurowissenschaftlern durch den Erwerb von besonderen Fähigkeiten in diesem Bereich ausüben. Desweiteren werden die hier erzeugten Ergebnisse zu unserem aktuellen Verständnis der Funktion und Fehlfunktion des Hippocampus beitragen.