Anschlussprojekte | Sonderprojekte

Förderbeginn 01.01.2021

Imaging the brain in action – Etablierung von Methoden zum Zwei-Photonen Imaging großer Neuronen-Populationen während des Verhaltens

Dr. Jan M. Ache
Universität Würzburg
Biozentrum Universität Würzburg

Prof. Dr. Mark Frye
University of California, Los Angeles (UCLA)
Department of Integrative Biology and Physiology


Neuronale Informationsverarbeitung ist Kontext-abhängig und findet extrem schnell auf vielen, parallelen Signalwegen statt. Um ein mechanistisches Verständnis des Nervensystems zu erreichen, ist es daher essentiell simultane Aktivitätsaufnahmen von großen neuronalen Populationen mit einer hohen zeitlichen Auflösung zu erhalten. Nur so ist es möglich, großflächige Aktivitätsänderungen im Nervensystem während der Selektion und Kontrolle verschiedener Verhaltensmuster zu analysieren. Daher ist das Ziel unseres Projektes, die Grenzen des Dual-color Multiphoton Calcium Imaging in sich verhaltenden Fliegen (Drosophila melanogaster) auszureizen. Diese Methode erlaubt es, große Neuronenpopulationen im visuellen und olfaktorischen System, sowie absteigenden Neurone, die das Gehirn mit motorischen Netzwerken verbinden, gleichzeitig aufzunehmen, während die Fliege verschiedenen, multimodalen sensorischen Stimulationen ausgesetzt wird. So können wir untersuchen, wie neuronale Aktivität vom visuellen und olfaktorischen System unter verschiedenen sensorischen Bedingungen und Verhaltenszuständen in unterschiedliche motorische Signalwege geleitet wird. In Kombination mit den beachtlichen genetischen Werkzeugen, die uns in Drosophila zur Verfügung stehen, hat dieser Ansatz das Potential, unser Verständnis von Kontext-abhängiger neuronaler Informationsverarbeitung und Verhaltenskontrolle zu vertiefen.