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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 A04

Ruhr-Universität Bochum

Josué Haubrich

Postdoc A04

Ruhr-Universität Bochum

10 projektrelevante Publikationen

André ME, Manahan-Vaughan D (2015) Involvement of dopamine D1/D5 and D2 receptors in context-dependent extinction learning and memory reinstatement. Frontiers Behav Neurosci. 9:125. doi: 10.3389/fnbeh.2015.00125

André ME, Wolf O, Manahan-Vaughan D (2015) Beta-adrenergic receptors support attention to extinction learning that occurs in the absence, but not the presence, of a context change. Frontiers Behav Neurosci. 9:125. doi: 10.1016/j.bbr.2014.07.028

Draht F, Zhang S, Rayan A, Schönfeld F, Wiskott L, Manahan-Vaughan D (2017) Directionality determines place cell activity as a function of learning. Frontiers Behav Neurosci 11:92. doi: 10.3389/fnbeh.2017.00092.

Dubovyk V, Manahan-Vaughan D (2019a) Gradient of expression of dopamine D2 receptors along the dorso-ventral axis of the hippocampus. Front Syn Neurosci. 11:28

Dubovyk V, Manahan-Vaughan D (2019b) Distinct time-course of alterations of group I and II metabotropic glutamate receptor and GABAergic receptor expression along the dorsoventral hippocampal axis in an animal model of psychosis. Frontiers Behav Neurosci. 13:98.

Hoang TH, Aliane V, Manahan-Vaughan D (2018) Novel exploration of positional or directional spatial cues induces Arc mRNA expression in different hippocampal subfields: evidence for parallel information processing and the “what” stream. Hippocampus, 28: 315–326.

Mendéz-Couz M, Becker JM, Manahan-Vaughan D (2019) Functional compartmentalization of the contribution of hippocampal subfields to context-dependent extinction learning. Front Beh Neurosci. 13:256. doi: 10.3389/fnbeh.2019.00256.

Méndez-Couz M, Silva AP, Gonçalves J, González-Pardo H, Arias JL, Manahan-Vaughan D, Conejo NM (2020) Metaplastic contribution of Neuropeptide Y receptors to spatial memory acquisition. Behavioral Brain Research. 396:112864. doi:10.1016/j.bbr.2020.112864

Poe G, Foote S, Eschenko O, Johanson JJ, Bouret S, Aston-Jones G, Harley CW, Manahan-Vaughan D, Weinshenker D, Valentino R, Berridge C, Chandler C, Waterhouse B, Sara SJ (2020) Locus coeruleus: a new look on the blue spot. Nature Rev Neurosci. In press. doi: 10.1038/s41583-020-0360-9

Uengor M, Lissek S, Tegenthoff M, Manahan-Vaughan D, Lachnit H. (2020) Principles of extinction learning of nonaversive experience. NeuroForum. 26(3): 151–158.