Programmheft 2014 - page 207

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Lebenswissenschaftliches Kolleg
4. Molekulare und zelluläre Neurobiologie
Leitung
Prof. Dr. Manfred Heckmann
Lehrstuhl für Physiologie – Schwerpunkt Neurophysiologie,
Universität Würzburg
Dr. Dr. Tobias Langenhan
Physiologisches Institut, Universität Würzburg
Nervensysteme sind evolutionäre Wunderwerke von beispielloser Komplexität. Um die-
se Vielschichtigkeit analysier- und verstehbar zu machen, betrachtet man Nervensystem-
funktionen auf verschiedenen hierarchischen Ebenen, die miteinander verzahnt sind.
Verhaltensweisen sind das sichtbare Endprodukt neuronaler Integration und die höchste
Organisationsleistung, die sich aus dem Wechselwirken spezieller Netzwerke ergibt. Neu-
ronale Netzwerke wiederum bestehen aus Ensembles miteinander kommunizierender
Nervenzellen, die als autonome Einheiten Aspekte einer Rechenleistung erbringen. Das
einzelne Neuron als kleinste zelluläre Baueinheit von Netzwerken besitzt anatomisch und
funktionell individuell unterschiedliche Bauteile, um Informationszuflüsse zu integrieren.
Innerhalb einer Nervenzelle existieren dazu spezialisierte Kompartimente in Form von
Axonen, Dendriten und Somata, die durch ihre molekulare Ausstattung diese Integra-
tions- und Kommunikationsleistung erbringen. Begibt man sich auf die kleinste bislang
erschlossene Organisationsebene, stehen die biophysikalischen Eigenschaften von Mem-
branproteinen im Mittelpunkt, deren Funktionen fundamental alle darüberliegenden
Schichten bedingen.
Im Fokus der Kolleggruppe wird die kritische Erörterung von vorherrschenden Konzep-
ten der Neurobiologie stehen, die zentrale Dogmata der fünf Organisationsebenen von
Nervensystemen bilden und somit unser gegenwärtiges Verständnis prägen. Dabei eignet
sich das Funktionsprinzip der Synapse hervorragend, die Schnittmenge und gegenseitige
Abhängigkeit der neuronalen Hierarchieebenen von Biophysik über Molekülausstattung,
zellulären und Netzwerkeigenschaften bis hin zu Verhaltensaspekten und komplexen ko-
gnitiven Leistungen wie Sprache und Erinnerung zu begreifen und zu hinterfragen. Neben
konzeptionellen Aspekten der Neurobiologie werden verschiedene Methoden vorgestellt,
die die Analyse und Manipulation von Schlüsselmolekülen in neuronalem Gewebe erlau-
ben. Dabei werden sowohl grundlagenwissenschaftliche als auch klinisch relevante Aspek-
te behandelt. Am Ende jedes Kolleggruppentreffens wird ein gemeinsam formulierter Text
die Erkenntnisse der Woche zusammenfassen.
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