A04 – Neurale Mechanismen des Extinktionslernens
Denise Manahan-Vaughan
In diesem Teilprojekt wird der Schwerpunkt auf der neurophysiologischen Basis des Extinktionslernens liegen, vor allem auf den (sub)zellulären Ebenen der Kodierung und Verarbeitung innerhalb neuronaler Populationen. Wir werden elektrophysiologische Verfahren verwenden, um die neuronalen Mechanismen und Signaturen des Erwerbs, der Extinktion und der Reaktivierung einer erlernten Aufgabe im Nagergehirn zu identifizieren. In erster Linie wird der Hippokampus untersucht, aber dessen Interaktion mit anderen für das Extinktionslernen relevanten Hirnstrukturen wie z.B. dem präfrontalen Cortex (PFC) wird auch erforscht.
Leitfragen des Projekts A04:
- Wie verändern sich neuronale Oszillationen während der Aufgabenakquise, dem kontextabhängigen Extinktionslernen und dem Renewal bei einer appetitiv-räumlichen Orientierungsaufgabe bei Nagetieren? (Neuronale Signaturen)
- Wie verändern sich Ortszellen, wenn effektives kontextabhängiges Extinktionslernen stattfindet? Stellt Reaktivierung die ursprünglichen Ortsfeldmuster wieder her? (Neuronale Codes)
- Treten extinktions-relevante Hirnstrukturen (Hippocampus, PFC) auf der Ebene neuronaler Oszillationen während Extinktions in einen „Dialog“? (Neuraler Dialog)
- Inwieweit tragen neuromodulatorische Strukturen und plastizitätsbezogene Proteine zu den oben genannten Prozessen bei? (Neurale Modulatoren)
Denise Manahan-Vaughan
Projektleiterin A04Ruhr-Universität Bochum
Josué Haubrich
Postdoc A04Ruhr-Universität Bochum
10 projektrelevante Publikationen
Babushkina N, Manahan-Vaughan D (2022) Frequency-dependency of the involvement of dopamine D1/D5 and beta-adrenergic receptors in hippocampal LTD triggered by locus coeruleus stimulation. Hippocampus 32:449–465. https://doi.org/10.1002/hipo.23419
Babushkina N, Manahan-Vaughan D (2025) The Modulation by the Locus Coeruleus of Recent and Remote Memory Retrieval is Activity-Dependent. Hippocampus 35:e70004. https://doi.org/10.1002/hipo.70004
Gasalla P, Manahan-Vaughan D, Dwyer DM, Hall J, Méndez-Couz M (2023) Characterisation of the neural basis underlying appetitive extinction & renewal in Cacna1c rats. Neuropharmacology 227:109444. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2023.109444
Hagena H, Manahan-Vaughan D (2024) Interplay of hippocampal long-term potentiation and long-term depression in enabling memory representations. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 379:20230229. https://doi.org/10.1098/rstb.2023.0229
Hagena H, Manahan-Vaughan D (2025) Oppositional and competitive instigation of hippocampal synaptic plasticity by the VTA and locus coeruleus. Proc Natl Acad Sci U S A 122:e2402356122. https://doi.org/10.1073/pnas.2402356122
Haubrich J, Vera LD, Manahan-Vaughan D (2025) Cortico-subcortical networks that determine behavioral memory renewal are redefined by noradrenergic neuromodulation. Sci Rep 15:9692. https://doi.org/10.1038/s41598-025-93263-3
Méndez-Couz M, Becker JM, Manahan-Vaughan D (2019) Functional Compartmentalization of the Contribution of Hippocampal Subfields to Context-Dependent Extinction Learning. Front Behav Neurosci 13:256. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2019.00256
Méndez-Couz M, Krenzek B, Manahan-Vaughan D (2021) Genetic Depletion of BDNF Impairs Extinction Learning of a Spatial Appetitive Task in the Presence or Absence of the Acquisition Context. Front Behav Neurosci 15:658686. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2021.658686
Rayan A, Donoso JR, Mendez-Couz M, Dolón L, Cheng S, Manahan-Vaughan D (2022) Learning shifts the preferred theta phase of gamma oscillations in CA1. Hippocampus 32:695–704. https://doi.org/10.1002/hipo.23460
Strauch C, Böge J, Shchyglo O, Dubovyk V, Manahan-Vaughan D (2025) The Suprapyramidal and Infrapyramidal Blades of the Dentate Gyrus Exhibit Different GluN Subunit Content and Dissimilar Frequency-Dependent Synaptic Plasticity In Vivo. Hippocampus 35:e70002. https://doi.org/10.1002/hipo.70002