Zelluläre Plastizität bei hochfrequenter Stimulation im Nucleus subthalamicus von Parkinson-Mäusen

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Die tiefe Hirnstimulation (THS) induziert im Gehirn Veränderungen, die als System gekoppelter Plastizitätsmechanismen verstanden werden können. Auf Erfahrungen bei der Erforschung von Entwicklungsplastizität der Sehbahn und der Basalganglien aufbauend, werden wir zunächst eine relativ weit gefasste Palette von möglichen Veränderungen während und nach hochfrequenter Stimulation des Nucl. subthalamicus (STN-HFS) untersuchen. Die Experimente werden an normalen und MPTP-behandelten Mäusen durchgeführt. Außerdem ist eine kleine Zahl von Messungen an engrailed- Heterozygoten sowie an Cav1.3 -knockout-Mäusen vorgesehen. Wir verwenden Schnittpräparate, in denen die Konnektivität der Basalganglien weitgehend erhalten ist und analysieren die uns interessierenden Prozesse auf mehreren Ebenen, d.h. subzellulär, in einzelnen Zellen, in Zellpaaren, im Netzwerk und auf der funktionellen Ebene. Zum Einsatz kommen elektrophysiologische und bildgebende Techniken sowie morphometrische Verfahren. Wir werden chronische Stimulation am Ganztier und akute Stimulation im Schnitt einsetzen, um in Verbindung mit STN-HFS zelluläre Interaktionen zu erforschen. Dabei wird die Beantwortung der Frage, wie sich neuronale und astrozytäre Aktivitäten bei THS wechselseitig beeinflussen, zu neuen Einsichten im Bereich der Basalganglienfunktionen führen.