Vom Molekül zum Verhalten: Verarbeitung und Lernen von Sinnesreizen im Geruchssystem


Kollegiaten

Prof. Dr. Thomas Kuner

Dr. Andreas Schaefer

Dr. Hartwig Spors

Prof. Dr. Jens Starke

 

Wie erzeugt das Gehirn geistige Fähigkeiten? Wie nimmt es seine Umwelt wahr? Wie entsteht Verhalten als Reaktion auf Einflüsse der Umwelt und Innenwelt? Diese Fragen gehören zu den faszinierendsten und gleichzeitig schwierigsten der modernen Neurowissenschaften. Trotz einer immensen Fülle neuer Erkenntnisse sind wir von dem Ziel, den Geist aus der Funktion des Gehirns zu erklären, noch weit entfernt. Um mögliche Antworten auf diese Fragen zu finden, ist es notwendig zu verstehen, wie einfache Bausteine komplexe Systeme mit neuen Eigenschaften erzeugen, die über die Summe der Eigenschaften der Einzelbausteine hinausgehen.

 

Der Forschungsansatz dieses Projekts versucht diesen Brückenschlag vom Molekül zum Verhalten. Am Beispiel des Geruchssystems von Mäusen wird untersucht, wie Geruchsreize auf der Ebene einzelner Zellen und kleiner Nervenzellverbände abgebildet werden und welche Verhaltensäußerungen damit in Verbindung stehen. Die Funktionsweise des Geruchssytems wird durch Verhaltenstraining und gezielte molekulare Eingriffe mit viralen Genfähren verändert. Die Auswirkungen dieser Manipulationen werden auf der Ebene einzelner Nervenzellen, von Nervenzellverbänden und des Verhaltens experimentell bestimmt. Die so entstandenen Daten werden mit mathematischen Methoden analysiert und modelliert, wodurch eine quantitative Beschreibung der Funktionsprinzipien und Vorhersagen für neue Experimente ermöglicht werden. Dieser interdisziplinäre Forschungsansatz verspricht neue Einsichten in die Mechanismen, mit denen das Gehirn Gerüche erkennen, unterscheiden und lernen kann, und wie aus den Grundbausteinen des Gehirns neue Eigenschaften höherer Ordnung entstehen.

verantwortlich: Redaktion
Letzte Änderung: 28.09.2009