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IZKF Projekt N-229

Projekttitel:

Plastizität aktiver Zonen hippokampaler Moosfasersynapsen nach experimentellem Schädel-Hirn-Trauma

Projektleiter:

Prof. Dr. med. Manfred Heckmann

Lehrstuhl für Physiologie / Neurophysiologie

Prof. Dr. Anna-Leena Sirén

Neurochirurgische Klinik und Poliklinik

Laufzeit:

01.01.2013 - 31.12.2015

Abstract:

Kognitive Langzeitdefizite sind häufig auftretende, besonders verheerende Konsequenzen nach einem Schädel-Hirn-Trauma (SHT). Erkenntnisse aus neuerer Zeit weisen auf synaptische Veränderungen im Hippokampus, vor allem in den für Lern- und Gedächtnisprozessen wichtigen CA3 Neuronen und deren Moosfasern nach SHT hin. In dem vorliegenden Projekt beabsichtigen wir zu testen, ob Änderungen der synaptischen Plastizität wesentlich für die kognitiven Spätfolgen nach SHT sind. Ausgehend von langjährigen experimentellen Vorarbeiten der Antragstellerin (ALS) zu den Folgen des SHT und der Expertise des Antragstellers (MH) im Bereich der funktionellen und strukturellen Mechanismen der Plastizität präsynaptischer aktiver Zonen wollen wir uns auf hippokampale Moosfasersynapsen konzentrieren. Diese Schaltstellen spielen bekanntermaßen eine zentrale Rolle bei Lernen und Gedächtnis und sind bei SHT besonders betroffen. Plastizität von Moosfasersynapsen führt zu präsynaptischen funktionellen Veränderungen, deren strukturelles Korrelat auf dem Organisationsniveau aktiver Zonen bisher unzureichend untersucht wurde. Daher soll geprüft werden, ob in Tieren mit SHT-induzierten kognitiven Defiziten die Struktur aktiver Zonen hippokampaler Mossfasersynapsen verändert ist, ob in diesen Tieren Änderungen der Langzeitplastizität hippokampaler Moosfasersynapsen nachweisbar sind, und wenn dies so ist, ob die Änderung der Langzeitplastizität nach SHT mit der Änderung der strukturellen Plastizität aktiver Zonen hippokampaler Moosfasersynapsen korreliert. Zuletzt soll noch geprüft werden ob sich eine erfolgreiche therapeutische Maßname nach SHT auf die Plastizität aktiver Zonen hippokampaler Moosfasersynapsen auswirkt. Das vorliegende Vorhaben bietet die Möglichkeit, zentrale Pathomechanismen bei traumatischen Hirnschädigungen aufzuklären, und könnte durch eine gezielte Modulation der Plastizität der hippocampalen Moosfasersynapsen völlig neue Behandlungsstrategien beim SHT aufzeigen.