2-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskop mit zwei Messplätzen und zwei Elektrophysiologie-/Verhaltensmessapparaturen

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Die neuronalen Mechanismen der visuellen Informationsverarbeitung und Verhaltenssteuerung beruhen auf einem komplexen Zusammenspiel von Sensorik, Gehirn, Körper und Umwelt. Wie dieses Zusammenspiel auf molekularer und neuronaler Ebene implementiert ist, und wie sich die ausführenden Schaltkreise entwickeln, ist weitgehend unbekannt. Wir untersuchen neuronale Schaltkreise begrenzter Größe und Komplexität im visuellen System von Drosophila melanogaster um Antworten zu finden. Dies geschieht durch Kombination modernster neuro-, thermo- und optogenetische Methoden zur Manipulation und Messung von Aktivität im Gehirn, genetisch kodierten Ca2+-Indikatoren, funktioneller 2-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskopie (2PLSM), Elektrophysiologie, Verhaltensanalyse und visueller Stimulation. Klassische Fragen der Neurobiologie wie die zellulären Mechanismen des Bewegungs- und Farbensehens sowie kompensatorischer visueller Verhaltensreaktionen werden untersucht. Den von uns entwickelten experimentellen Ansatz verbinden wir erstmals mit Studien zur Erforschung der Rolle von Down-Syndrom-Zell-Adhäsionsmolekülen in der Entwicklung und Funktion der analysierten Schaltkreise. Diese Arbeiten an mesoskopischen Schaltkreisen von Drosophila ermöglichen neurobiologische Studien vom Gen bis zum Verhalten in deren Zentrum das Verständnis von Funktion und Dysfunktion neuronaler Systeme steht. Um diese Experimente in Freiburg in zukunftsweisender Form zu etablieren, beantragen wir als zentrale Infrastrukturmaßnahme einen 2PLSM Setup mit zwei Messplätzen und angegliederten Elektrophysiologie Messplätzen. Letztere ermöglichen die Vorbereitung und Erprobung komplexer Experimente am 2PLSM.