Uni Köln © Simon Wegener

Erforschung des Nervensystems von Tieren

Förderung für grundlegendes Forschungsthema der Neurowissenschaften

Das Gehirn, wie es den Körper koordiniert und steuert, bleibt ein grundlegendes Forschungsthema der Neurowissenschaften. Um die Forschung in diesem Bereich zu unterstützen, hat die US National Science Foundation (NSF) zusammen mit Fördereinrichtungen des Bundes aus Kanada (CIHR, FRQC), Großbritannien (MRC) und Deutschland (Deutsche Forschungsgemeinschaft; DFG) ein Programm namens „Next Generation Networks for Neuroscience“ (NeuroNex) ins Leben gerufen. NeuroNex wird auf den neuesten globalen Entwicklungen in der Neurotechnologie aufbauen, um mehrere übergreifende Fragen der Neurowissenschaften anzugehen. Es wurden insgesamt vier Konsortien für einen Förderzeitraum von fünf Jahren bewilligt. Jedes Konsortium wird eine Finanzierung von bis zu 10 Millionen Dollar (9 Millionen Euro) erhalten.

Die Wissenschaftler Dr. Alexander Blanke (ERC Starting-Grant Awardée), Professor Dr. Kei Ito (Axa Chair of Research) und Professor Dr. Ansgar Büschges vom Institut für Zoologie an der Universität zu Köln wurden gemeinsam mit dreizehn weiteren KollegInnen aus Deutschland, Großbritannien und den USA für eines von vier internationalen Forschungskonsortien zur Förderung durch das Programm NeuroNex ausgewählt. Die Unterstützung für die Kölner Forscher für die ersten drei Jahre beläuft sich auf etwa 1,2 Millionen Euro.

Das Projekt mit dem Titel „NeuroNex: Communication, Coordination and Control in Neuromechanical Systems (C3NS)” untersucht, wie das Nervensystem von Tieren unterschiedlicher Größe, Körperform und Fortbewegungsart die Interaktionen mit der Umwelt koordiniert und steuert. Die Forschung wird sich insbesondere auf Säugetiere (Mäuse/Ratten), Insekten (Fruchtfliegen) und Weichtiere (Meeresschnecken) konzentrieren. Trotz ihrer offensichtlichen Unterschiede müssen all diese Tiere mit der gleichen physischen Welt interagieren. Sie stammen auch vom gleichen Vorfahren aus der vorkambrischen Zeit ab und teilen viele gemeinsame Baupläne in ihrem Nervensystem. Blanke, Büschges und Ito wollen durch ihre Forschung Einblicke in die Biomechanik und Neurobiologie der Fortbewegung gewinnen, die zur Entwicklung besserer Kontrollarchitekturen für Roboter dienen sollen.

Alexander Blanke forscht auf dem Gebiet der Biomechanik von Insekten. Zusammen mit KollegInnen des C3NS wird er die Mechanik der sensorischen Systeme in der Fruchtfliege untersuchen, um zu verstehen, wie mechanischer Stress zu sensorischen, d.h. neuronalen Signalen führt.

Ansgar Büschges ist spezialisiert auf das Gebiet der Neurobiologie für neuronale Netzwerke und Mechanismen, die der Fortbewegung von Tieren zugrunde liegen. Für C3NS wird er Eigenschaften, Rolle und Verarbeitung der sensorischen Rückkopplung von den Beinen im ventralen Nervenstrang der Fruchtfliege identifizieren, einschliesslich der Interaktion mit Bahnen zum und vom Gehirn.

Kei Ito ist ein Experte auf dem Gebiet der Neuroanatomie; er hat gerade mehr als 4.000 Neuronentypen von den insgesamt 5.229 Typen, aus denen das gesamte Gehirn der Fruchtfliege besteht, etabliert. Für C3NS wird er die Gehirnneuronen identifizieren, die während der Fortbewegung sensorische Signale erhalten und den motorischen Ausgang modulieren, und ihre Funktionen analysieren.

„Dies ist eine einzigartige Chance für uns, in unserem Verständnis der Gehirn-Körper-Umwelt Interaktionen einen Sprung nach vorn zu machen“, sagt Büschges über die Förderung des Projekts. Büschges arbeitet bereits seit mehreren Jahren mit dem leitenden Principal Investigator Roger Quinn von der Case Western Reserve University, USA, zusammen. Der deutsche Teil von C3NS wird Anfang 2021 beginnen.

Vollständige Quelle: Uni Köln