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Mechanismen in der Ausbildung neuronaler Netzwerke

Kenntnisse der zellulären und molekularen Prozesse, welche die Entwicklung von Nervenzellnetzwerken im Gehirn steuern, können zum Verständnis psychischer Krankheiten beitragen.

Das Gehirn ist eines der faszinierendsten und komplexesten Systeme des Körpers. Es steuert Sinneswahrnehmungen, Emotionen und Handlungen, ermöglicht das Bilden von Erinnerungen und das Erlernen von hochspezialisierten Verhalten. Veränderungen in der Vernetzung und Funktion von Nervenzellen liegen Krankheiten wie Autismus und Schizophrenie zugrunde, welche grosse Herausforderungen für unsere heutige Gesellschaft darstellen.

Grundlagen der neuronalen Netzwerkbildung
Ziel unserer Arbeit ist es, die Mechanismen der Ausbildung neuronaler Netzwerke im zentralen Nervensystem zu verstehen. Wir untersuchen dabei in erster Linie die zellulären Interaktionen und molekularen Signale, welche die Netzwerkbildung im Laufe der embryonalen und postnatalen Gehirnentwicklung regulieren.

Synapsen als Schlüsselstellen
Unser Fokus liegt dabei auf der Untersuchung von Synapsen, den Informationsschnittstellen neuronaler Netzwerke. Wir möchten verstehen, wie Synapsen gebildet werden, insbesondere wie Neuronen die richtigen synaptischen Partner erkennen und mit diesen neuronale Verknüpfungen eingehen und wie fehlerhafte Verbindungen wieder gelöst werden. Wir wenden ein breites Spektrum von molekularen, anatomischen und elektrophysiologischen Methoden an, um die Spezifität und Funktion von neuronalen Synapsen im intakten Hirngewebe von transgenen Mausmodellen und in kultivierten Zellen zu analysieren.

Modelle für psychische Erkrankungen
Unsere experimentellen Modelle für Mechanismen von neuronaler Netzwerkbildung dienen nicht nur der Grundlagenforschung, sondern erlauben zudem Einblicke in die funktionellen Veränderungen in Krankheitsfällen. Wir analysieren die neuronalen Konsequenzen von Risikofaktoren für Autismus und benutzen unsere Modelle, um therapeutische Strategien zur Behandlung zu testen.

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