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Wie motorische Nervenschaltkreise bei Gesundheit und Krankheit funktionieren

Unsere Forschungsgruppe untersucht, wie die Nervenzellen, Synapsen und deren Verschaltungen in den Basalganglien, einer Hirnregion, die unsere Bewegungen kontrolliert, funktionieren. 

Motorik ist eine Fähigkeit, mit zentraler Bedeutung für die Entwicklung und das Überleben eines jeden Säugetiers in seiner Umwelt. Sie ist grundlegend für ein breites Spektrum wichtiger Aufgaben: angefangen von der einfachen Bewegung bis hin zu komplexen Fertigkeiten wie der menschlichen Sprache. Dabei birgt jede einzelne Einschränkung einer motorischen Fähigkeit das Potenzial, das Leben eines Organismus ernsthaft zu beeinträchtigen.

Untersuchung neuronaler Teil-Schaltkreise
Wir möchten verstehen, wie die verschiedenen motorischen Aufgaben in spezifischen neuronalen Schaltkreisen aufgeteilt sind und koordiniert werden. Dieses Wissen ist notwendig, um pathologischen Zuständen vorzubeugen oder sie zu korrigieren. Ziel unserer Forschung ist daher, spezifische Teil-Schaltkreise, die sowohl für einfache als auch komplexe motorische Aufgaben verantwortlich sind, zu identifizieren und genauer zu analysieren.

Basalganglien im Zentrum unserer Forschung
Wir konzentrieren uns dabei hauptsächlich auf die Erforschung der Ausgangsstation der Basalganglien: die Substantia nigra pars reticulata. Sie bilden die Region unseres Gehirns, die unsere Bewegungen kontrolliert. Für unsere Untersuchungen setzen wir transgene Mäuse und verschiedenste Methoden wie die konfokale Bildgebung, in vitro und in vivo Elektrophysiologie sowie Verhaltensanalysen ein. Darüber hinaus kommen darstellende, pharmakologische und optogenetische Methoden zum Einsatz.

Identifikation veränderter Schaltkreise
Mithilfe dieser Methoden möchten wir herausfinden, wie spezifische Teil-Schaltkreise der Basalganglien einfache und komplexere motorische Aufgaben unter verschiedenen physiologischen Bedingungen meistern. Bei neurodegenerativen Erkrankungen sind diese Schaltkreise verändert. Die Identifikation zellulärer und synaptischer Veränderungen der Schaltkreise liefert uns wichtige Erkenntnisse über motorische Krankheitssymptome und erlaubt es uns, spezifische therapeutische Massnahmen zu erarbeiten.

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