Forschung Gottfried Schatz Forschungszentrum

Forschungsschwerpunkt Signaling

Teamleiter: Lukas Groschner

Fokus: Wir erforschen, wie das Nervensystem Signale verarbeitet und intelligentes Verhalten hervorbringt. In Anlehnung an die Blütezeit der Molekularbiologie und Biochemie, verfolgen wir dabei einen mechanistischen Ansatz: So wie Genetiker*innen die Funktion eines Gens mithilfe von Gen-Knockout und Rekonstitution untersuchen, so ergründen wir die Funktion neuronaler Schaltkreise indem wir ihre Aktivität im lebenden Organismus gezielt beeinflussen. Mit molekularen Interventionen am Modell der Fruchtfliege Drosophila melanogaster versuchen wir, die atemberaubende Komplexität neuronaler Schaltkreise zu durchdringen. Dabei verwenden wir ein fächerübergreifendes Repertoire an Methoden, das unter anderem Optogenetik, in vivo Patch-Clamp-Experimente, Elektronen- und Multi-Photonen-Mikroskopie, Computersimulationen und Verhaltensexperimente umfasst. Wir schlagen eine Brücke von der Biophysik einzelner Ionenkanäle bis hin zum Verhalten des Tieres - immer auf der Suche nach den Naturgesetzen der neuronalen Signalverarbeitung.

Vernetzung: Ähnlich wie Nervenzellen agieren auch wir nicht alleine, sondern in einem Netzwerk von Wissenschafter*innen. Wir arbeiten mit - und lassen uns inspirieren von - Alexander Borst und Lisa Fenk (Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz), Gero Miesenböck (University of Oxford), Maximilian Jösch (Institute of Science and Technology Austria), Salil Bidaye (Max Planck Florida Institute for Neuroscience), Roland Malli, Gerd Leitinger (Gottfried Schatz Forschungszentrum) und vielen mehr.

Projekte

Zeitliche Signalverarbeitung im Fliegenhirn (TemProDroMe)

  • Wie das menschliche Gehirn, verarbeitet auch das Gehirn der Fruchtfliege zeitliche Signale, die sich über mindestens neun Größenordnungen erstrecken: von elektrischen Impulsen, die wenige Millisekunden andauern, bis hin zu Tagesrhythmen und darüber hinaus. Die molekularen Mechanismen, die an den beiden Enden dieses Spektrums zum Tragen kommen, sind bei Menschen und Fliegen dieselben und sind gut erforscht. Über die Prozesse hingegen, die es dem Nervensystem ermöglichen, Information für Sekunden bis Minuten zwischenzuspeichern, ist wenig bis gar nichts bekannt. Das Projekt TemProDroMe untersucht dieses Arbeitsgedächtnis auf zellulärer und molekularer Ebene.
  • Projektdauer: 2023 – 2028
  • Gefördert durch: ERC

 

Lehrstuhl für Molekularbiologie und Biochemie

Ass.-Prof. Dr.
Lukas Groschner,  PhD
T: +43 316 385 71968
Team Groschner

Fliegenhirn im Flugsimulator

Mechanismen der neuronalen Signalverarbeitung