Sweeney Group

Evolution, Entwicklung, und Funktion motorischer Schaltkreise

Bewegung ist Voraussetzung für nahezu jedes tierische Verhalten: Tiere müssen sich bewegen, um Raubtieren zu entkommen, um zu essen und um zu atmen. Ziel der Sweeney-Gruppe ist es, die unterschiedlichen motorischen Verhaltensweisen zugrunde liegenden molekularen, zellulären und neuronalen Schaltkreiskomponenten zu identifizieren und zu untersuchen, wie solche Unterschiede während der Entwicklung eines Organismus entstehen.

Als Modellorganismus dient der Gruppe ein Frosch aus der Gattung Xenopus. Der Frosch macht eine Metamorphose durch, im Zuge derer er sich von einer schwimmenden Kaulquappe zu einem Organismus mit vier Beinen entwickelt. Die Sweeney-Gruppe macht sich diesen Verwandlungsprozess zunutze, um mithilfe von auf molekularer, genetischer und Netzwerk-Ebene einsetzbarer Tools Froschneuronen in jedem einzelnen Entwicklungsstadium zu kategorisieren, zu vergleichen und zu manipulieren. Auf diese Weise können Variationen in den Zelleigenschaften und in der Struktur neuronaler Schaltkreise mit Unterschieden im motorischen Verhalten in Beziehung gesetzt werden.

Ein breiteres Wissen über solche Zell-Schaltkreis-Verhaltensbeziehungen bei Fröschen liefert die Grundlage für den Vergleich motorischer Schaltkreise zwischen verschiedenen Tetrapoden. Durch ein tieferes Verständnis der beim Schwimmen, Gehen und anderen vierbeinigen Bewegungsformen unterschiedlichen motorischen Schaltkreise erlangen die Wissenschafter_innen wertvolle Einblicke in den Mechanismus der Evolution motorischer Schaltkreise. Darüber hinaus lassen sich mit den gewonnen Erkenntnissen Fehlfunktionen oder Ausfälle motorischer Schaltkreise bei Bewegungsstörungen besser erklären.