Systems Neuroscience & Neuroengineering

Das gemeinsame Labor von Drew Robson und Jennifer Li entwickelt neuartige bildgebende Verfahren, um die neuronale Aktivität frei schwimmender Zebrafische im Larvenstadium abzubilden. Ziel ist es, ein besseres Verständnis für die natürlichen Mechanismen zu gewinnen, die im Gehirn für die Motivation und die Aufmerksamkeit verantwortlich sind. Die Forschungsgruppe untersucht die zustandsabhängige Regulierung von Entscheidungsprozessen im Gehirn während der Navigation, Futtersuche und operantem Lernen. Das Zusammenspiel neuromodulatorischer Systeme und globaler Gehirnzustände ist von besonderem Interesse.

Neuroengineering

Der Zebrafisch bietet sich als Modellorganismus an, da er im Larvenstadium ein sehr einfaches Nervensystem besitzt und fast transparent ist. Dadurch eignet er sich ideal, um ein bildgebendes Verfahren, das so genannte Calcium-Imaging, auf zellulärer Ebene im gesamten Gehirn zu untersuchen. Calcium-Imaging nutzt die Vorteile des Kalziumflusses innerhalb der Zellen, um eine Signalübertragung sichtbar zu machen. Sie spielen eine wesentliche Rolle bei der Funktion von Neuronen. Mit neuartigen Mikroskopietechnologien aus eigener Entwicklung erhoffen sie sich, Forschungsergebnisse unter natürlichen Lebensbedingungen über räumliche Navigation, Sozialverhalten, Fütterung und Belohnung zu erhalten.

Systems Neuroscience

Um neuronale Netzwerke zu entschlüsseln, ist das Calcium-Imaging des gesamten Gehirns bei sich frei bewegenden Zebrafischlarven eine ideale Methode. Sie ermöglicht Abbildungen neuronaler Aktivitäten im Gehirn bei zellulärer Auflösung, während spontane Veränderungen im Verhalten des Tieres stattfinden. Mit Hilfe des eigens entwickelnden Tracking-Mikroskops können oszillierende Netzwerke im Gehirn der Zebrafische erfasst und analysiert werden.