Neuronale Schaltkreise im olfaktorischen System von Arthropoden

Die neuronale Basis des Geruchsinns wird aus morphologischer und evolutionärer Sicht untersucht. Wir untersuchen die olfaktorischen Systeme von Drosphiliden und kleinen Coeleopteren. Unsere Schlüsseltechniken sind konfokale Mikroskopie, neuronale Tracer und sowie Elektronenmikroskopie (Cryo-FIB-SEM, SEM, TEM), um die neuronalen Schaltkreise zu analysieren, die am Geruchssinn im Arthropodengehirn beteiligt sind.

Zelluläre Netzwerke

Das neuronale Netzwerk des Antennenlappens wird mittels korrelativer Licht- und Elektronenmikroskopie analysiert, um die Konnektivität von sensorischen, lokalen und Ausgangsneuronen (OSN, LN, PN) in und über Glomeruli hinweg zu bestimmen (Rybak, Talarico et.al; 2016 supplementary). Mit genetischen Werkzeugen (GAL4/UAS, LexA/LexAop) identifizieren wir Zellen mittels GRASP (Reconstitution Across Synaptic Partners). Mittels Laser-Branding und Photokonversion in Kombination mit elektronendichten Markern (DAB) versuchen wir, die synaptischen Mikroschaltkreise spezifischer Glomeruli auf ultrastruktureller Ebene zu entschlüsseln.

Computergestützte Neuroanatomie

Um realistische Modelle der Hirnstruktur zu generieren und Strukturen modalitätsübergreifend zu identifizieren, werden morphometrische Maßnahmen unter Verwendung digitaler Rekonstruktions- und Bildregistrierungstechniken angewendet.

Evolution

Insekten besetzen eine Vielzahl ökologischer Nischen und reduzieren dabei oft ihre Körpergröße bis zu einem Extrem. Wie bestimmt diese Reduktion die Architektur des Nervensystems? Mit dem Fokus auf das olfaktorische System untersuchen wir die Auswirkungen der Miniaturisierung des Gehirns bei der spezialisierten Gruppe der Ptiliidae (Federflügelkäfer).

Kooperationen

DFG SPP 2205 Evolutionary optimization of neuronal processing  (https://www.uni-goettingen.de/en/mission/618330.html)