Verbund

Bernstein Zentrum für Computational Neuroscience Heidelberg/Mannheim - "Von den Genen zum Verhalten: Einfluss genetischer Variation auf neuronale Informationsverarbeitung bei psychischen Störungen"

Koordinator:
Dr.
Daniel Durstewitz
Zentralinstitut für Seelische Gesundheit
J 5
68159 Mannheim
Tel.: +49 621 1703-0

In den letzten Jahren wurden viele Risikogene für psychische Störungen - z.B. Schizophrenie oder Depression - identifiziert. Wie genau aber wirken sich die über die Gene vermittelten molekularen Veränderungen auf die Eigenschaften von Nervenzellen und die Verbindungen zwischen ihnen aus? Und welche Konsequenzen haben diese zellulären Veränderungen wiederum für die Funktionsweise des Gehirns und damit für das Verhalten? Diese Fragen will das Bernstein Zentrum für Computational Neuroscience in Heidelberg/Mannheim untersuchen. Dazu erstellen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, basierend auf experimentellen Daten, Computermodelle von neuronalen Netzwerken bestimmter Hirnregionen

Ein Forschungsschwerpunkt dabei sind sogenannte Oszillationen im Gehirn - neuronale Schwingungen, die dadurch entstehen, dass große Gruppen von Nervenzellen in einem gemeinsamen Rhythmus Signale aussenden. Solche Oszillationen spielen im gesunden Gehirn beim Speichern von Erinnerungen und beim Zusammenführen von Informationen aus verschiedenen Hirnbereichen eine wesentliche Rolle. Bei Erkrankungen wie der Schizophrenie oder Depression sind solche Prozesse jedoch gestört. Es ist bereits bekannt, dass Risikogene für psychische Erkrankungen die spezifischen Eigenschaften der Nervenzellen beeinflussen. Es ist aber bislang unklar, wie sich dies auf die Oszillationen von Nervenzell-Netzwerken und somit auf die Informationsverarbeitung auswirkt und welche Konsequenzen dies für die normale und gestörte Gehirnfunktion bei psychischen Erkrankungen und im Alter hat.

Das Bernstein Zentrum in Heidelberg/Mannheim will diese Zusammenhänge verstehen. Ein besseres Verständnis der Ursachen psychischer Störungen soll wiederum ermöglichen, spezifischere und effektivere innovative Therapien mit neuartigen psychopharmakologischen Wirkstoffen zu entwickeln und bestehende Diagnoseverfahren zu verbessern. Mithilfe der Computermodelle wird man zudem möglicherweise vorhersagen können, welche Wirkung bestimmte Medikamente auf die Funktionsweise verschiedener Hirnareale haben. "In silico Pharmakologie" nennt man den Ansatz, Medikamente quasi am Computer zu testen.