Die Rolle von elektrischen Synapsen (gap junctions) bei der Synchronisierung von Netzwerk-Oszillationen im Hippokampus der Ratte

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Kohärente Aktivität von gekoppelten Neuronen ist ein Schlüsselphänomen der modernen Neurowissenschaften, dessen Untersuchung zum Verständnis höherer (z.B. kognitiver) Funktionen auf der Ebene zellulärer Mechanismen beitragen kann. In den letzten Jahren ist ein neues, hochfrequentes Aktivitätsmuster solcher neuronaler Netzwerke im Hippokampus der Ratte beschrieben worden, bei dem exzitatorische Zellen mit einer Frequenz von ca. 200 Hz koordiniert Aktionspotentiale ausbilden (sog. high-frequency oscillations, HFO). Der Antragsteller konnte diese Rhythmen erstmals in Hirnschnittpräparaten in vitro nachweisen und den Mechanismus der Koordination auf elektrische Kopplung der Zellen über gap junctions zurückführen. Das beantragte Projekt soll die zellulären Mechanismen der HF-Oscillationen genauer analysieren, die molekularen Typen und die Lokalisation der beteiligten gap junctions darstellen und die Regulation der Oszillationen durch neuronale Aktivität, plastische Anpassungsvorgänge und neuromodulatatorische Substanzen untersuchen.