Mechanismen pathologischer Oszillationen in der Kortex-Basalganglien-Schleife und deren Modulation durch die tiefe Hirnstimulation im Parkinsonmodell der Ratte

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Der beim idiopathischen Parkinsonsyndrom (IPS) auftretende chronisch progressive Verlust dopaminerger Neurone der Substantia nigra compacta führt vermittelt über eine gestörte Signalverarbeitung in der Kortex-Basalganglienschleife zu den motorischen Symptomen der Erkrankung. Die Dynamik des Auftretens pathologischer Netzwerkinteraktionen, deren Modulierbarkeit durch die tiefe Hirnstimulation und der Zusammenhang mit den Krankheitssymptomen sind bisher nur unvollständig verstanden. Bisherige Untersuchungen im Labor der Arbeitsgruppe beinhalteten die multimodale Charakterisierung der spatio-temporalen Dynamik pathologischer Veränderungen im basal-ganglionären Netzwerk in einem progressiven Parkinson-Modell der Ratte. Im Fokus des geplanten Projektes soll die elektrophysiologische Analyse pathologischer Netzwerkinteraktionen beim IPS und den im Rahmen der Parkinson’schen Erkrankung auftretenden Levodopa-induzierten Dyskinesien stehen. Die hierfür geplante simultane wach-Ableitung und Stimulation mehrerer Kerne der Kortex-Basalganglienschleife in vivo soll in Kombination mit neuartigen Verhaltensuntersuchungen zu einem verbesserten Verständnis der Pathophysiologie des IPS und deren Modulierbarkeit durch THS führen. Die in den in vivo Versuchen gewonnen Erkenntnisse zur Netzwerkorganisation sollen durch elektrophysiologische Experimente in vitro auf der Ebene lokaler Netzwerke und Einzelzellen ergänzt werden, um die zellphysiologischen und molekularen Grundlagen der beobachteten Mechanismen aufzudecken.