Skip to main content
European Commission logo print header

Neocortical long-range inhibition for learning and memory

Projektbeschreibung

Wie Hirnregionen zu Lernen und Gedächtnis beitragen

In der Lern- und Gedächtnisforschung ist eine neue Phase angebrochen: Jetzt wird untersucht, wie Langstreckeninteraktionen zwischen verschiedenen Hirnregionen lokale Plastizität unterstützen und mitgestalten, um funktionelle Gesamtplastizität zu ermöglichen. Die erste Schicht des Neokortex (Lamina 1, L1) ist Zentrum des Lernens. Die Zona incerta – ein Gebiet im Subthalamus – sendet über weite Strecken hemmende Projektionen zur L1 der Hörrinde. Unbekannt ist bisher, ob und wie solche hemmenden Projektionen zu den Kodiermechanismen des Gedächtnisses in den Schaltkreisen des Neokortex beitragen. Das EU-finanzierte Projekt incerta2cortex will herausfinden, wie weite hemmende Projektionen von der Zona incerta zur L1 der Hörrinde Lernen und Gedächtnis unterstützen. Daraus erwartet man sich wichtige Hinweise darauf, wie Langstreckeninteraktionen zwischen Hirnregionen Lernen und Gedächtnis fördern.

Ziel

The ability to learn from experience and remember one’s past is one of the most fundamental and fascinating functions of the brain that is also a central element of individual and collective human identity. A mechanistic understanding of memory has implications reaching from treatment of memory disorders to artificial intelligence and efficient hard- and software design. While by now we have a tolerable understanding of how local circuits implement the plastic changes that underlie learning and memory, brain areas do not function in isolation. In fact, it is precisely the extreme degree of neuronal interconnectivity that makes brain research such a fascinating challenge. Therefore, the critical next step in learning and memory research is to dissect how long-range interactions between different brain areas contribute to, and interact with, local plasticity to enable functional circuit plasticity. Neocortical layer 1 (L1) receives diverse long-range excitatory inputs, many of which are known to be important for learning. However, my host lab has recently found that the zona incerta (ZI) – a subthalamic nucleus – sends long-range inhibitory (LRI) projections to L1 of the auditory cortex (ACx). Whether and how LRI contributes to memory encoding mechanisms in neocortical circuits is completely unknown. Here I outline a strategy to dissect how LRI projections from the ZI to L1 ACx contribute to learning and memory, using a combination of cutting-edge in vivo imaging and recording techniques in conjunction with associative fear conditioning, optogenetic manipulations, viral tracing, genetic markers and slice recordings in mice. This multidisciplinary investigation will reveal important insights into how long-range interactions between brain areas contribute to learning and memory. Moreover, successful completion of this project, and rigorous training in other aspects of academic life, will provide the ideal stepping stone for my transition to scientific independence.

Koordinator

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Netto-EU-Beitrag
€ 174 806,40
Adresse
HOFGARTENSTRASSE 8
80539 Munchen
Deutschland

Auf der Karte ansehen

Region
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 174 806,40