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Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert Sonderforschungsbereich (SFB) 1286 zur Erforschung von Synapsen und Entwicklung einer computergestützten Synapsen-Simulation an der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) für weitere 3,5 Jahre. Die beantragte Fördersumme liegt bei insgesamt mehr als elf Millionen Euro.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den Sonderforschungsbereich (SFB) 1286 „Quantitative Synaptologie“ an der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) ab dem 1. Januar 2026 für weitere 3,5 Jahre. Dies ist bereits die dritte Förderung für das im Jahr 2017 gestartete Forschungskonsortium. Die beantragte Fördersumme liegt bei insgesamt mehr als elf Millionen Euro. Sprecher des SFB 1286 ist Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli, Direktor des Instituts für Neuro- und Sinnesphysiologie der UMG, Sprecher des Centers für Biostructural Imaging of Neurodegeneration (BIN) der UMG sowie Mitglied des Göttinger Exzellenzclusters „Multiscale Bioimaging: Von molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen“ (MBExC).
SFB 1286 „Quantitative Synaptologie“
Im SFB 1286 „Quantitative Synaptologie“ werden die Kontaktstellen zwischen den Nervenzellen, die sogenannten Synapsen, erforscht, die für die Weiterleitung von Informationen an das Gehirn essentiell sind. Ziel ist es, den Aufbau und die Funktion der Synapsen so detailliert zu charakterisieren, um diese als Computer-Simulation nachzubilden. Mit Hilfe dieser Simulation könnten verschiedene Situationen und Szenarien am Computer durchgespielt und die Reaktion der Synapsen auf diese Veränderungen analysiert werden. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die Entstehung von Erkrankungen des Nervensystems besser zu verstehen und neue Ansatzpunkte für Therapien zu finden.
In der ersten Förderperiode haben die Forscher*innen strukturelle und funktionale Daten für den Nachbau des Synapsen-Modells am Computer gesammelt. Dazu untersuchten sie die molekulare Zusammensetzung der Synapsen während Ruhe- und Aktivitätsphasen, die genauen Positionen synaptischer Strukturen und Proteine, die an der Informationsweiterleitung beteiligt sind, die Anzahl der Synapsen an den Enden der Nervenzellen, die ständigen Proteinveränderungen zur Aufrechterhaltung der Synapsenfunktion sowie die Zusammenarbeit der einzelnen Strukturen zur Signalweiterleitung. In der zweiten Förderperiode konnten diese Daten durch weitere experimentelle Arbeiten im Labor verfeinert werden. Gleichzeitig ergänzten neue Projekte im Bereich „Computational Neuroscience“ den Sonderforschungsbereich, um die synaptischen Funktionen und Molekülbewegungen durch weitere mathematische Analysen und Computersimulationen noch detaillierter und realistischer nachzubilden.
„In der dritten Förderperiode werden wir jetzt auf diesen Vorarbeiten aufbauen. Wir möchten unser Computermodell weiter optimieren und soweit fertigstellen, um damit offene Fragen zur synaptischen Funktion und zu fehlerhaften Abläufen in diesem Bereich zu klären“, sagt Prof. Rizzoli. „Wir haben in dem Modell unsere grundlagenwissenschaftlichen Ansätze mit Erkenntnissen aus Analysen von Krankheitsursachen, zum Beispiel die Veränderungen im Gehirn bei Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson, kombiniert. Zudem fokussieren wir bei der Modellentwicklung auf die Alterung, das heißt wir berücksichtigen Unterschiede in der Funktionalität neu gebildeter sowie älterer Synapsen. Ein weiterer Schwerpunkt, der in die Modellentwicklung einfließt, ist die Beobachtung der dynamischen Prozesse in den Synapsen, wie beispielsweise die Bildung und der Abbau synaptischer Strukturen und Proteine, die für dessen Aktivität essentiell sind. Unser Modell wird dazu beitragen, die Funktion der Synapsen besser zu verstehen sowie Einblicke in die Abläufe unseres Nervensystems und deren Zusammenhänge zu geben“, so Prof. Rizzoli weiter.
Das Modell und die gesamte relevante Software werden nach Ablauf der letzten Förderperiode der gesamten Forschungsgemeinschaft zur Nutzung, Erweiterung und Anpassung zur Verfügung gestellt, um neurowissenschaftliche Aktivitäten zu erleichtern.
Beteiligte Projektpartner
Wissenschaftler*innen aus den Bereichen Neurowissenschaften, Zellbiologie, Physik, Chemie und Medizinische Statistik am „Göttingen Campus“ arbeiten in 33 Einzelprojekten zusammen.
Beteiligt an dem SFB sind insgesamt Forscher*innen aus acht Abteilungen, Instituten und Kliniken der UMG, vier Instituten der Universität Göttingen, dem Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften, dem Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation sowie dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) am Standort Göttingen. Zudem sind beteiligt: das Institut für Medizinische Systembiologie des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf, das Institut für Experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung des Universitätsklinikums Bonn, das Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg, das DZNE am Standort Berlin sowie das Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie in Berlin.
Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli, Direktor des Instituts für Neuro- und Sinnesphysiologie, Telefon 0551 / 39-65911, silvio.rizzoli@med.uni-goettingen.de
https://www.sfb1286.de/ - Weitere Informationen zum SFB 1286
Synapsen (rot und grün) in Aktion im Gehirn (weiße Strukturen).
Copyright: umg/antonios ntolkeras
Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli, Direktor des Instituts für Neuro- und Sinnesphysiologie der Universität ...
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
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Biologie, Medizin
überregional
Kooperationen, Wissenschaftspolitik
Deutsch
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