Netzwerkmodell zur Bildung paralleler Gedächtnisse im Pilzkörper mit funktioneller und struktureller Plastizität auf verschiedenen Netzwerkebenen

Insekten zeigen erstaunliche Lern- und Gedächtnisleistungen. Auf Grund ihrer vergleichsweise kleinen Gehirne eignen sie sich in besonderem Maße für die Erforschung von grundlegenden neuronalen Prinzipien der Gedächtnisbildung. In einem übergeordneten Gemeinschaftsprojekt untersuchen wir die Mechanismen und Funktionsweisen der Gedächtnisbildung im sogenannten Pilzkörper - einem zentralen Teil des Insektengehirns - der Fruchtfliege. Dieses Teilprojekt zielt auf ein umfassendes funktionelles Computermodell des Pilzkörpers basierend auf der Hypothese. Die grundlegende Hypothese ist, dass Inhalte von Kurz- und Langzeitgedächtnissen im Gehirn parallel angelegt werden. Der Gedächtnisbildung zugrunde liegen plastische Veränderungen der neuronalen Schaltkreises an verschiedenen Stellen im Gehirn, die im Rahmen des Gemeinschaftsprojekts experimentell untersucht werden. Unser Modell soll wesentliche Mechanismen biologisch getreu abbilden und, im Rahmen virtueller Experimente, das Verhalten der Fruchtfliege nachahmen. Manipulationen im Modell dienen darüber hinaus der Vorhersage für neue Versuche, insbesondere für pharmakologische oder optogenetische Manipulationen und deren Auswirkung auf die neuronal Aktivität im Gehirn und das Verhalten der Fruchtfliege.