Lernen und Gedächtnis entstehen durch die Aktivität anatomisch spezialisierter Hirnstrukturen, die jeweils spezifische kognitive Merkmale verarbeiten. Das Gehirn ist jedoch in hohem Maße vernetzt, und Kognition entsteht durch dynamische Interaktionen zwischen Strukturen und nicht durch isolierte Aktivitäten. Jüngste Fortschritte in der Bildgebung des Gehirns und der computergestützten Modellierung ermöglichen nun die Erstellung von Karten der funktionellen Konnektivität, die die Netzwerkaktivität während kognitiver Prozesse, einschließlich des Gedächtnisses, erfassen. Unser Verständnis des Gedächtnisses auf Netzwerkebene ist jedoch noch begrenzt. Während die Mechanismen des Furchtgedächtnisses relativ gut erforscht sind, ist über das appetitive Raumgedächtnis und das anschließende Extinktionslernen (EL), eine Art des Lernens, das für die zielgerichtete Navigation im Alltag unerlässlich ist, weniger bekannt. Außerdem ist unklar, wie diese Netzwerke durch das Altern und durch Unterschiede in der synaptischen Plastizität und der sensorischen Integrität, die durch den genetischen Hintergrund bedingt sind, moduliert werden. Mit seinem Forschungsprojekt möchte Josué Haubrich diese Zusammenhänge nun näher untersuchen. Josué beschreibt sein Projekt wie folgt:

Der Weg zu einer Belohnung hängt von Erinnerungen ab, die Orte, Ziele und sich verändernde Umstände miteinander verbinden. Es ist unklar, wie sich das Alter und damit einhergehende individuelle Unterschiede in der Plastizität des Gehirns und der Sinneswahrnehmung auf diesen Prozess auswirken. Ich schlage vor, junge (2–3 Monate) und ausgewachsene (6–7 Monate) Mäuse aus zwei Stämmen zu testen, die unterschiedliche Profile hinsichtlich der Plastizität des Gehirns und der Sinneswahrnehmung aufweisen: C57BL/6J, die frühzeitig einen Hörverlust entwickeln, und CBA/CaOlaHsd, deren Hörvermögen intakt bleibt. Diese Mäuse lernen eine „ABA”-T-Labyrinth-Aufgabe, bei der sie zunächst lernen, eine Futterbelohnung zu finden, dann deren Fehlen in einem Labyrinth mit veränderten kontextuellen Hinweisen erleben und schließlich zum ursprünglichen Kontext zurückkehren, um zu beurteilen, ob die ursprüngliche Erinnerung erneuert und aktualisiert wurde. Die Gedächtnisleistung und Suchstrategien werden bewertet, und die neuronale Aktivierung in 16 wichtigen Hirnregionen wird quantifiziert, um die zugrunde liegenden Hirnnetzwerke zu identifizieren. Dies wird Aufschluss darüber geben, wie Alterung und sensorischer Verfall die funktionellen Netzwerke im gesamten Gehirn, die ein flexibles, zielgerichtetes Gedächtnis unterstützen, neu organisieren.

Der SFB 180 hat ein Budget zur Realisierung eigener Forschungsideen seiner Nachwuchswissenschaftler eingerichtet. Mit der „Schatzkiste“ finanzieren wir überzeugende und eigenständige Studienkonzepte unserer Early Career Researcher.