Wie Nervenzellen kommunizieren
Forschungsverbund verleiht Nachwuchswissenschaftlerinnenpreis
Die Biologin Dr. Anja Gundlfinger erhält den diesjährigen Nachwuchswissenschaftlerinnen-Preis des Forschungsverbundes Berlin e.V. Die Preisträgerin hat mit ihrer Dissertation zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise von Synapsen beigetragen. Synapsen sind die spezialisierten Verbindungsstellen im Gehirn, die die Kommunikation zwischen einzelnen Nervenzellen, den Neuronen, ermöglichen. Die Arbeit entstand an der Charité am Neurowissenschaftlichen Forschungszentrum, Anja Gundlfinger wurde im Frühjahr 2008 an der Humboldt-Universität promoviert.
Anja Gundlfinger hat in ihrer Arbeit die Moosfaser-Synapse des Hippokampus untersucht. Der Hippokampus ist ein Bereich des Gehirns, der unter anderem für die Gedächtniskonsolidierung sorgt. Gedächtnisinhalte werden dabei vom Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis überführt. Pathophysiologisch spielt der Hippokampus eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von zum Beispiel Alzheimer oder auch Epilepsie. Die Moosfaser-Synapse stellt einen wichtigen Verarbeitungsschritt im hippokampalen Schaltkreis dar, ihre exakte Funktion ist jedoch noch nicht vollständig geklärt.
Die Arbeit von Anja Gundlfinger hat nun zu einem besseren Verständnis der physiologischen Charakteristika der Moosfaser-Synapse beigetragen. Gundlfinger hat zunächst untersucht, wie die Übertragung von Signalen zwischen zwei Neuronen mittels der Moosfaser-Synapsen durch den Neuromodulator Adenosin reguliert werden kann. Neuromodulatoren sind körpereigene Substanzen, die die Arbeitsweise des Nervensystems beeinflussen. In ihrer Dissertation konnte Anja Gundlfinger aufklären, welche intrazelluläre Signalkaskade durch Adenosin aktiviert wird und damit eine verminderte Ausschüttung von Neurotransmittern bewirkt.
In einem weiteren Teil der Dissertation untersuchte Anja Gundlfinger den Zusammenhang zwischen Kurz- und Langzeit-Plastizität an der Moosfaser-Synapse. Kurzzeit-Plastizität bezeichnet eine vorübergehende Veränderung der Stärke einer synaptischen Verbindung, die wichtig ist für die kurzfristige Verarbeitung von Eingangssignalen im Gehirn. Langzeit-Plastizität moduliert dagegen diese Verbindungen dauerhaft – dies ist der Mechanismus, der das Lernen ermöglicht. Anhand von elektrophysiologischen Experimenten und mathematischer Modellierung konnte Anja Gundlfinger die Ausprägung der Kurzzeit-Plastizität an der Moosfaser-Synapse detailliert beschreiben. Damit kann sie vorhersagen, wie sich diese Synapse genau im zeitlichen Verlauf der Verarbeitung von Eingangssignalen verhält. Weiterhin konnte sie darlegen, inwieweit das Auftreten von Langzeit-Plastizität die Kurzzeit-Plastizität an der Moosfaser-Synapse beeinflusst. Mit diesen Erkenntnissen konnte sie eine These aufstellen, welchen Nutzen die Kurzzeit-Plastizität im neuronalen Netz Hippokampus haben könnte.
„Meine Ergebnisse tragen dazu bei, die Funktionsweise und Relevanz des komplexen und ungewöhnlichen Systems der Moosfaser-Synapse besser zu verstehen“, erklärt Anja Gundlfinger die Bedeutung ihrer Arbeit. „Langfristig können sie dabei helfen, die Funktion der hippokampalen Formation als Ganzes zu entschlüsseln.“
Prof. Dietmar Schmitz, Direktor des Neurowissenschaftlichen Forschungszentrums an der Charité, hat Anja Gundlfinger für den Nachwuchswissenschaftlerinnen-Preis empfohlen: „Sie ist eine hervorragende Wissenschaftlerin mit großem Potenzial auf dem Gebiet der Neurowissenschaften.“ Der Preis des Forschungsverbundes Berlin e.V. ist mit 3000 Euro dotiert. „Ich habe mich wahnsinnig über den Preis gefreut, er rundet meine schöne Erinnerung an Berlin ab“, sagt Anja Gundlfinger, die mittlerweile als Postdoc am Institut für Hirnforschung an der Universität Zürich forscht. Nachdem sie sich bisher eher mit den Eigenschaften einzelner Synapsen und Nervenzellen beschäftigt hat, wendet sie sich nun dem neuronalen Netzwerk zu, um die Funktion des Hippokampus als Ganzes zu verstehen.
Die Preisverleihung findet am 5. November 2008 um 19 Uhr in Adlershof, Rudower Chaussee 17, im Einstein-Kabinett statt. Anfragen zur Teilnahme an der Veranstaltung bitte an wiemer(at)fv-berlin.de.