Kurzfassung

Die homöostatische Kontrolle der Exzitation/Inhibition Balance ist eine grundlegende Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit neuronaler Netzwerke. Es ist faszinierend, dass in vielen kortikalen Regionen und in verschiedenen Wirbeltier ungefähr ein Fünftel der Neurone GABAerg sind und dass dieser Anteil über die Entwicklung konstant bleibt. Im adulten Kortex hemmen Gabaerge Interneurone neuronale Aktivität und sind zugleich wichtig für die Synchronisation der Netzwerk Aktivität. Auch in der...Die homöostatische Kontrolle der Exzitation/Inhibition Balance ist eine grundlegende Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit neuronaler Netzwerke. Es ist faszinierend, dass in vielen kortikalen Regionen und in verschiedenen Wirbeltier ungefähr ein Fünftel der Neurone GABAerg sind und dass dieser Anteil über die Entwicklung konstant bleibt. Im adulten Kortex hemmen Gabaerge Interneurone neuronale Aktivität und sind zugleich wichtig für die Synchronisation der Netzwerk Aktivität. Auch in der frühen, kortikalen Entwicklung treten synchrone Aktivitätsmuster auf, allerdings ist hier die Beteiligung GABAerger Interneurone nicht eindeutig geklärt.

Ziel dieser Studie ist daher zu untersuchen, ob und wie Veränderungen in der Netzwerkkomposition, d.h. des Anteils GABAergen Interneuronen, das Auftreten und die Stabilisierung von spontaner Netzwerkaktivität beeinflußt.  Kleine neuronale Netzwerke in vitro dienen in diesem Projekt als Modell, um die Komplexität des kortikalen Netzwerkes in vivo zu umgehen und grundsätzliche Funktionsmechanismen neuronaler Netzwerke zu analysieren. Hierzu werden wir primäre, kortikale Neuronenkulturen generieren in denen der Anteil GABerger Interneurone mittels zytometrischer Sortierung von fluoreszenz-markierten GABAergen Neuronen verändert wird. Primäre kortikale Neurone bilden neuronale Netzwerke, welche viele Eigenschaften mit dem unreifen Kortex in vivo teilen. Die Kultivierung dieser künstlich zusammengesetzten Netzwerke auf Multi-Elektroden-Arrays wird deren elektrophysiologische Entwicklungs-Profil auf Einzelzell- und Netzwerk-Ebene offenlegen und zeigen, welche Bedeutung GABAerge Interneurone für die Entstehung von typischen, unreifen synchronen Aktivitätsmustern haben.

Insgesamt können die Ergebnisse dieses Projektes dazubeitragen die physiologische und pathophysiologische Rolle GABAerger Interneurone in unreifen kortikalen Netzwerken besser zu verstehen.» weiterlesen» einklappen