Wissenschaftliches Profil

Wissenschaftliches Profil

Schwerpunkt auf Netzwerken und Systemen

Schaltkreise im Gehirn können auf vielen Ebenen und Skalen untersucht werden. Die intrazellulären Netzwerke synaptischer Proteine zum Beispiel beinhalten alle wesentlichen Merkmale von Schaltkreisen: vielfältige und interagierende Elemente, Kommunikation, Regulation, Rückkopplung und Dynamik. Neuronale Schaltkreise stellen eine weitere grundlegende Einheit der Hirnfunktion dar: Schaltkreise wandeln ihre Eingangsreize (externe oder interne) in adaptive neue Ausgangssignale (Verhalten, Wahrnehmung, etc.) um, und zwar nach Regeln, die sich häufig aus ihren zellulären Komponenten, ihren Verbindungen oder Verbindungsstrukturen und ihren Interaktionen über die Zeit ergeben. Die Regeln, die die Interaktionen steuern, können sich auch durch Erfahrung ändern oder je nach Kontext variieren.

Unser gemeinsames Ziel ist ein mechanistisches Verständnis der Komponenten dieser Netzwerke, der strukturellen und funktionellen Schaltkreise, die sie bilden, der Berechnungsregeln, die ihre Operationen beschreiben, und schließlich ihrer Rolle bei der Steuerung von Wahrnehmung und Verhalten. Unser experimenteller Fokus liegt auf allen Skalen (in Raum und Zeit), die erforderlich sind, um dieses Verständnis zu erreichen. Dies schließt Arbeiten auf molekularer, zellulärer, multizellulärer, Netzwerk-, Hirnareal- und Verhaltensebene ein, wobei wir uns bewusst sind, dass makroskopische Phänomene (z.B. räumliche Muster, Dynamik) skalenabhängig sein können; daher liegt ein weiterer grundlegender Bestandteil der Forschung unseres Instituts auf computerbasierten und theoretischen Ansätzen, die durch einige unserer Labore vertreten werden.

Links zu den drei Abteilungen von Moritz Helmstaedter (Konnektomik), Gilles Laurent (Neuronale Systeme), Erin Schuman (Synaptische Plastizität) und vier Nachwuchsgruppen von Julijana Gjorgjieva (Berechnung Neuronaler Schaltkreise), Hiroshi Ito (Schaltkreise für Gedächtnis und Navigation, Vanessa Stempel (Neuronale Schaltkreise für Instinktives Verhalten), and Tatjana Tchumatchenko (Theorie Neuronaler Dynamik). mehr
Die Max-Planck-Fellow-Gruppe von Amparo Acker-Palmer interessiert sich für die Aufklärung der molekularen Wege, die am Crosstalk zwischen Gefäßen und Nerven beteiligt sind, und wie diese Crosstalk-Signalisierung zwischen den verschiedenen zellulären Akteuren (Neuronen, Endothelzellen, Astrozyten) an der neurovaskulären Schnittstelle integriert wird. mehr
Heinz Wässle (Direktor 1981-2008) führte funktionelle und strukturelle Studien der Säugetier-Retina durch, Heinrich Betz (Direktor 1991-2009) analysierte die molekularen Komponenten von Synapsen, und Wolf Singer (Direktor 1982-2011) untersuchte höhere kognitive Funktionen mit Schwerpunkt auf dem visuellen System. Auf den Emeritusseiten unserer Website finden Sie Details zu ihren wissenschaftlichen Leistungen. mehr
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