Shigemoto Group

Molekulare Neurowissenschaften

Informationsübertragung, die Bildung von Erinnerungen und Plastizität werden alle von verschiedenen Molekülen im Gehirn gesteuert. Mit einem Fokus auf die Lokalisierung und Verteilung von Molekülen in Gehirnzellen untersucht die Shigemoto Gruppe deren Rolle bei höheren Hirnfunktionen.
Das Freisetzen von Neurotransmittern von der Nervenzelle in die Synapse, wo der Transmitter an Rezeptoren der verbundenen Nervenzelle agiert, ist der primäre Prozess der Informationsübertragung und Berechnung im Gehirn. Die Shigemoto Gruppe untersucht die Lokalisierung von einzelnen Neurotransmitter-Rezeptoren, Ionenkanälen und anderen funktionellen Molekülen, um die molekulare Basis der neuronalen Informationsverarbeitung zu verstehen. Die Gruppe hat mehrere Methoden entwickelt, um die Lokalisierung funktioneller Moleküle mit einer bislang unerreichten Sensitivität zu untersuchen. Dabei werden selbst einzelne Membranproteine in Nervenzellen mithilfe der „SDS-digested freeze-fracture replica“ Markierung erkannt und visualisiert. Diese Methode wurde kürzlich mit „Flash & Freeze“ kombiniert, um die Millisekunden-Dynamik präsynaptischer Moleküle im Verhältnis zu Ereignissen der Vesikelfusion in der aktiven Zone zu visualisieren. Die Gruppe verwendet diese Methoden, um die Mechanismen der Signalübertragung und Plastizität im Gehirn zu untersuchen, wobei die gestellten Fragen von der Neurotransmission bis zum Lernen reichen.