Das Konnektom des larvalen Gedächtniszentrums

Das Konnektom des larvalen Gedächtniszentrums

Sensorischen Reize mit positiven oder negativen Verstärkungen zu assoziieren ist essentiell für das Überleben von Tieren und Menschen. Aber wie und wo im Gehirn finden solche Assoziationen statt? Leider existieren für Lern- und Gedächtniszentren keine kompletten Rekonstruktionen von Gehirnarealen, die alle Nervenzellen und synaptischen Verbindungen beinhalten.

Daher haben wir in diesem Projekt den larvalen Pilzkörper vollständig zellulär und synaptisch rekonstruiert. Dabei haben wir eine Reihe von bisher unbekannten Verschaltungsmustern identifiziert, die sich in jedem Pilzkörper-Kompartiment wiederholen: 1) reziproke Pilzkörperneuron-Verbindungen zu modulatorischen Inputzellen; 2) modulatorische Inputzellen zu Outputzellen; 3) eine überraschend hohe Zahl an Verbindungen zwischen Pilzkörperneuronen.

Die neu entdeckten stereotypen Verschaltungsmuster könnten die Auswahl erlernter Verhaltensweisen verbessern. Durch die vollständige synaptische Verschaltungskarte des Pilzkörpers können nun erstmals zielgerichtet funktionelle Studien konzipiert werden, um die neuronalen Prinzipien von Lernen und Gedächtnis gezielt zu untersuchen.

Das Projekt ist eine Zusammenarbeit mit Albert Cardona (HHMI Research Campus); Marta Zlatic (HHMI Research Campus); Bertram Gerber (LIN Magdeburg); Larrry Abbott (Columbia University)

Kontakt: Andreas S. Thum

letzte Änderung: 04.12.2017

Publikationen

The complete connectome of a learning and memory centre in an insect brain. Eichler K, Li F, Litwin-Kumar A, Park Y, Andrade I, Schneider-Mizell CM, Saumweber T, Huser A, Eschbach C, Gerber B, Fetter RD, Truman JW, Priebe CE, Abbott LF, Thum AS, Zlatic M, Cardona A.. 2017 Aug 9;548(7666):175-182. doi: 10.1038/nature23455.

Odor-taste learning in Drosophila larvae. Widmann A, Eichler K, Selcho M, Thum AS, Pauls D.. 2017 Aug 18. pii: S0022-1910(17)30086-0. doi: 10.1016/j.jinsphys.2017.08.004. Review.