CBBScircuits - A neuronetwork for functional analysis of the engram connectome; grant ID: ZS/2016/04/78113) - € 155,710

Im Alltag erfahren Menschen viele sich überlappende Informationen, die potentiell Gedächtnisstörungen schaffen und eine Herausforderung für das unabhängige Speichern von Erinnerungen darstellen. Der Hippocampus ist für die Unterstützung dieser grundlegenden Funktion verantwortlich, indem er das Speichern ähnlicher Erfahrungen unabhängig voneinander (Mustertrennung) ermöglicht oder in komplexen Situationen zuvor gespeicherte Muster (Mustervervollständigung) abruft.
Beeinträchtigungen bei Bildung, Speicherung und Wiederabrufen individueller Erinnerungen werden bei vielen neurologischen Erkrankungen, wie mentale Retardierung, Schizophrenie, neurodegenerative Erkrankungen und Demenz, beobachtet. Auf der anderen Seite des Spektrums kognitiver Störungen befinden sich die hartnäckigen, aufdringlichen Erinnerungen mit denen sehr schwer zu leben ist, z.B. posttraumatische Belastungsstörungen. Die Wirksamkeit der derzeit verfügbaren Behandlungen ist begrenzt.
In unserem CBBS-Neuronetzwerk werden wir die Hippocampus-Schaltkreise, die an der Funktion der Mustertrennung / -vervollständigung beteiligt sind, und deren Veränderungen mit Hilfe neuester Engramm-Etikettierungstechnologien, mit denen wir die Geschichte der Engrammzellen zusammen mit elektrophysiologischen und proteomischen Werkzeugen verfolgen können, untersuchen. Wir werden uns insbesondere auf die Modulation der Gedächtnis-Engramm-Dynamik unter erhöhter emotionaler Erregung konzentrieren und, durch die Verwendung von Tiermodellen mit Defiziten in der Gedächtnisbildung, die Engrammbildung, -speicherung und -aktivierung bei gestörter Fähigkeit der Mustertrennung und -vervollständigung untersuchen. Wir werden neu entwickelte Proteomik-Werkzeuge verwenden, um die molekulare Signatur von Gedächtnis-Engramm-Zellen zu untersuchen und daraus Gedächtnis-spezifische Marker in Hippocampus-Schaltkreisen ermitteln. Mit diesem Projekt hoffen wir, geeignete Einstiegsorte für die Entwicklung der Pharmakotherapie zu identifizieren.

CBBScircuits - A neuronetwork for functional analysis of the engram connectome

Humans experience a great overlapping of information on the day-to-day situations, which create the potential for memory interference, and thus imposing the challenge of storing all these experiences as independent memories. The hippocampus has been implicated to support these fundamental functions via either enabling the independent storage of very similar experiences (pattern separation) or retrieval of relevant memory in ambiguous situations based on previously stored information (pattern completion).
Reduced capacity to form, store and retrieve individual memories is commonly observed in a wide spectrum of brain disorders including mental retardation syndromes, schizophrenia, neurodegenerative disorders and dementia. On the other side of the spectrum of cognitive disturbances are the persisting intrusive memories that are very hard to live with, e.g., post-traumatic stress disorders. The effectiveness of currently available treatment for these incapacitating conditions is restricted.
In our CBBS-NeuroNetwork, we will study the hippocampal circuits involved in pattern separation/completion function and their alterations by using new state-of the-art engram labelling technologies that allow us to follow the history of engram cells together with electrophysiological and proteomic tools. We will particularly focus on modulation of the memory engram dynamics under heightened emotional arousal and further study the engram formation, storage and re-activation during impaired pattern separation and completion functions using animal models with aberrant memory formation. We will use newly-developed proteomic tools to study the molecular signature of memory engram cells aiming at identifying markers for memory specificity in hippocampal circuits. With this project, we hope to reveal suitable entry sites for development of pharmacotherapy. With this project, we hope to reveal suitable entry sites for development of pharmacotherapy.