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Forschungsprojekte

Amygdala Schaltkreise - Interkalierte Zellen - Furchtgedächtnis und Extinktion

Die Amygdala, eine Hirnstruktur des limbischen Systems ist an der Speicherung von emotionalen Gedächtnisinhalten und Furchtgedächtnis beteiligt. Erlerntes Furchtverhalten lässt sich durch einen zweiten Lernprozess verändern, das Extinktionslernen, welches auch die Grundlage für behaviorale Therapien bei Angststörungen bildet. Hier wird gelernt, dass bestimmte Stimuli keine Furchtreaktion mehr auslösen sollten. Beim Extinktionslernen spielen auch der Hippokampus und der Präfrontalkortex eine wichtige Rolle. Ein wichtiger Mechanismus der Furchtlernen zu Grunde liegt ist neuronale Plastizität in der Amygdala. So können zum Beispiel Veränderungen an erregenden Synapsen, die sensorische Information übertragen, nach Lernen in ex vivo Experimenten an Hirnschnitten gemessen werden. Andererseits, wissen wir noch relativ wenig über die Beteiligung von Eingängen aus anderen Hirnarealen und die Rolle verschiedener hemmender Neurone. Unser Ziel ist es, diese Schaltkreise und ihre Plastizität besser zu verstehen.

Eines unsere Projekte untersucht die Eigenschaften und Funktion einer Gruppe spezifischer hemmender Interneurone, die sogenannten Interkalierten Zellen der Amygdala, die sowohl an Furcht- als auch an Extinktionslernen beteiligt sein können. Um besser zu verstehen, wie diese Zellen in lokalen neuronalen Schaltkreisen interagieren und durch welche Lernprozesse sie verändert werden, kombinieren wir optogenetische, elektrophysiologische, anatomische und verhaltsbiologische Experimente. Darüber hinaus interessiert uns die neuromodulatorische Kontrolle dieses spezifischen inhibitorischen Netzwerkes

Ein zweites Projekt beschäftigt sich mit Extinktionsmechanismen. Einerseits wollen wir hier auf zellulärer und synaptischer Ebene die Architektur von Schaltkreisen verstehen, und untersuchen dies mit anatomischen und optogenetischen Methoden. Andererseits möchten wir behaviorale Prozesse verstehen, die Konsolidierung von Extinktionslernen modulieren. In diesem Zusammenhang untersuchen wir die Rolle von Schlaf, der für Konsolidierung verschiedener Formen von Gedächtnis essentiell ist.

Ein drittes Projekt geht der Frage nach, wie sich die Funktion neuronaler Schaltkreise in der Amygdala postnatal entwickelt. Das sich die Eigenschaften von Furcht-und Extinktionslernen entwicklungsabhängig verändern, gehen wir davon aus, dass dies einhergeht mit der Reifung neuronaler Kommunikation. Mittels elektrophysiologischer Methoden haben wir synaptische Veränderungen währen der Entwicklung charakterisiert. Im Weiteren wollen wir Manipulationen anwenden, um die Funktion spezifischer Entwicklungsprozesse für Plastizität und Amygdala-abhängigem Lernen zu verstehen.

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Prof. Dr.

Ingrid Ehrlich

Abteilungsleiterin

[Foto: Patrick Münster]