Forschungsschwerpunkt der Abteilung Neurophysiologie

In der Abteilung Neurophysiologie am Institut für Physiologie untersuchen wir, wie neuronale Aktivität auf der Ebene von Synapsen, einzelnen Nervenzellen und komplexen Schaltkreisen das Verhalten steuert. Unser besonderes Interesse gilt dem Hippocampus, einer Gehirnregion, die eine zentrale Rolle beim Lernen und Gedächtnis spielt.

Um diese Prozesse zu verstehen, kombinieren wir moderne physiologische, optische, verhaltensbezogene und rechnergestützte Methoden, mit denen wir die Aktivität einzelner Neuronen und neuronaler Netzwerke während des Verhaltens als auch unter in-vitro-Bedingungen direkt messen und gezielt beeinflussen können.

Eine zentrale Frage unserer Forschung lautet: Wie gelingt es dem Gehirn, ähnliche Erinnerungen voneinander zu unterscheiden? Dabei rückt der Gyrus dentatus, ein Teil des Hippocampus, in den Fokus. Ihm wird die Aufgabe zugeschrieben, überlappende Gedächtnisinhalte zu trennen und so eindeutige Gedächtnisrepräsentationen zu erzeugen – ein Vorgang, der als Mustertrennung bezeichnet wird.

Bemerkenswert ist, dass im Gyrus dentatus auch im Erwachsenenalter neue Nervenzellen entstehen. Diese neu gebildeten Neuronen integrieren sich in bestehende Schaltkreise und erweitern das Netzwerk fortlaufend. Wie die Aktivität dieser jungen Neuronen mit der Aktivität reiferer Körnerzellen zusammenwirkt, um die Bildung und Speicherung unterschiedlicher Erinnerungen zu ermöglichen, ist eine der spannenden Fragen, die wir erforschen.