Regulation der GABA Freisetzung aus Sternzellen im reifenden Kleinhirn

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Ionotrope Glutamat Rezeptoren befinden sich in Neuronen nicht nur in postsynaptischen, sondern auch in präsynaptischen Kompartimenten. In Interneuronen des Kleinhirns kann die Aktivierung ionotroper, präsynaptischer Glutamat Rezeptoren die Frequenz von Aktionspotential-unabhängigen IPSCs erhöhen, während die Aktionspotential-abhängige GABA Freisetzung reduziert werden kann. Die zugrundeliegenden Mechanismen wurden bisher in erster Linie an den Korbzellen untersucht. In diesem Projekt soll die GABA Freisetzung aus Sternzellen in Paarableitungen synaptisch verbundener Sternzellen bzw. an Sternzell-Purkinjezell-Synapsen in akuten Kleinhirnschnitten untersucht werden. Im Mittelpunkt unseres Projektes steht die Frage, ob es AMPA Rezeptoren in den Axonen von Sternzellen sind, die die GABA Freisetzung modellieren. Hinweise auf den Mechanismus der AMPA Rezeptor-vermittelten Modulation der GABA Freisetzung sollen neben der Analyse der Paarableitungen (failure rate und paired-pulse ratio) auch Messungen von Kalziumtransienten in Sternzellaxonen mit Hilfe der 2-Photonen Mikroskopie ergeben. Während dieser Messungen soll endogenes Glutamat durch Stimulierung der Körnerzellen aus den Parallelfasern freigesetzt werden, um die AMPA Rezeptoren an präsynaptischen Sternzellen zu aktivieren. Es sollen ionotrope und metabotrope Funktionen der GABA Rezeptoren als Möglichkeit der Modulation der GABA Freisetzung untersucht werden. Der verantwortliche AMPA Rezeptorsubtyp soll mit Hilfe von AMPA Rezeptor Knockoutmäusen nachgewiesen werden. Die Ergebnisse unseres Projektes sollen dazu beitragen, die GABA Freisetzung aus Sternzellen, die GABA Übertragung auf andere Sternzellen oder Purkinjezellen und damit ihre Beteiligung bei synaptischer Plastizität und bestimmten Formen motorischen Lernens besser zu verstehen.