Projektbeschreibung
Reziproke Mikroglia-Neuronen-Signalgebung und die Hirnphysiologie
Nach der neuronenzentrierten Betrachtungsweise des Gehirns bestimmt die elektrische Signalgebung von Neuronen den Informationscode des Gehirns, während die synaptische Konnektivität über die Funktion der neuronalen Schaltkreise entscheidet. Das Gehirn umfasst jedoch außerdem drei Arten von Gliazellen: Astrozyten, Oligodendrozyten und Mikroglia. Die Astrozyten und Oligodendrozyten übernehmen im Gehirn zentrale Aufgaben. Mikroglia sind im Gehirn angesiedelte Immunzellen, die vor Krankheitserregern schützen und als Phagozyten eine „Haushaltsfunktion“ erfüllen. Das EU-finanzierte Projekt MICRO-COPS will die Hypothese, dass Mikroglia unter normalen physiologischen Bedingungen ebenfalls an der Steuerung der neuronalen Funktion beteiligt sind, eingehender prüfen. Die Forschenden werden eine Kombination aus Mausgenetik, Genexpressionsanalysen sowie zellbiologischen, elektrophysiologischen und bildgebenden Technologien einsetzen, um die Signalwege zwischen Mikroglia und Neuronen und die biologischen Auswirkungen dieses Crosstalks zu definieren.
Ziel
The brain controls all body functions. At the base of this 'catholic' role are the neurons, cells that generate electrical signals, communicate via synapses and form circuits that execute computing tasks and control behaviour. The electrical signalling pattern of neurons is the information code of the brain and the synapse connectivity determines circuit function. This is, in brief, what most textbooks emphasise, but such a neuron-centred brain view is precariously short-sighted.
Apart from neurons, the brain contains three glia cell types (from Greek 'γλία' for 'glue'): astrocytes, oligodendrocytes, and microglia. But far from being mere 'glue', astrocytes and oligodendrocytes have multiple critical functions in the brain, accordingly affect many brain processes - even genuine computing tasks - and have therefore become a major focus of modern neuroscience.
Microglia are the 'odd one out'. They are brain-resident immune cells, act as defence against pathological insults and have a housekeeping function as phagocytes. Aside from these functions, microglia seem to play an as yet unrecognized role by engaging in reciprocal signalling with neurons. It is this Microglia Control of Physiological Brain States we will study in MICRO-COPS, based on the hypothesis that microglia purposively control neuronal function. We will combine mouse genetics with cutting-edge gene expression analysis and cell biological, electrophysiological, and imaging technologies to define the reciprocal microglia-neuron signalling pathways, the signalling molecules involved, the biological consequences for microglia and neurons, and the role of the corresponding signalling processes in synapse physiology, neuronal integration, circuit dynamics, and behaviour. We expect that the mechanistic description of reciprocal microglia-neuron interactions - from synapses to circuits - will establish a new and critically important brain regulatory process and provide key insights into brain pathology.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-SyG - Synergy grantGastgebende Einrichtung
80539 Munchen
Deutschland