Beschreibung

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von Werkzeugen für die Erzeugung eines Standardatlasses des primären somatosensorischen Rattenkortex (barrel cortex). Der Atlas soll Neurowissenschaftler beim Verständnis von Beziehungen zwischen Strukturen und Funktionen sensorischer Kortizes auf zellulärer Ebene unterstützen. Kortizes sind in mehreren Säulen organisiert, die jeweils die kleinste anatomische und funktionelle Einheit des Säugerkortex darstellen. Obwohl inzwischen Zellrekonstruktionen von einzelnen Neuronen mit definierter Funktion vorliegen, war es bislang nicht möglich, aus den verfügbaren Daten eine komplette mittlere kortikale Säule zu erzeugen. Dieser Schritt erfordert Neuronenrekonstruktionen und Rekonstruktionen von Referenzstrukturen vieler individueller Gehirne.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Softwareumgebung entwickelt, die interaktive und automatische Techniken zur Rekonstruktion individueller Neuronen und anatomischer Strukturen aus histologischen Schnitten bietet. Weiterhin werden Werkzeuge für die Modellierung von großen Neuronnetzwerken, die in Säulen enthalten sind, bereitgestellt. Solche Netzwerke dienen als Basis für die elektro-physikalische Simulation intra- und interzellulärer Prozesse. Schließlich sollen effektive Module für die Visualisierung und Analyse von anatomischen Rekonstruktionen und Simulationsergebnissen entwickelt werden, die Neurowissenschaftler beim Verstehen der kortikalen Anatomie und Funktion unterstützen. Die entwickelten Verfahren sollen möglichst generisch sein und auch in anderen neurobiologischen Forschungsprojekten, z.B. bei der Rekonstruktion von Insektengehirnen, eingesetzt werden. Weitere Informationen finden sich in der ausführlichen Projektbeschreibung.

Mitarbeiter

Vincent Dercksen
Marianne Krabi
Jonas Hörsch
Maria Gensel

Verantwortlich

Hans-Christian Hege

Partner

Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Abteilung Neuronale Informationsverarbeitung, Martinsried (Prof. Dr. Bert Sakmann, Prof. Dr. Alexander Borst)
Max Planck Florida Institute, Department of Digital 3D Neuroanatomy, Jupiter, USA (Prof. Dr. Bert Sakmann)
Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (Prof. Dr. Peter Bastian)

Finanzierung

Max Planck Institute of Neurobiology

Dauer

03/2007-12/2012