Negative Erfahrungen führen zur Vermeidung der mit den entsprechenden Ereignissen verbundenen Situationen und Reize, sowie zur Unterdrückung anderen Verhaltens. Diese Reaktion wird sehr schnell erlernt und lange erinnert. Zwei Hirnregionen, die Amygdala und der Hippokampus, sind von grundlegender Bedeutung für die Ausbildungen eines solchen Gedächtnisses für negative Erfahrungen. Unser Projekt befasst sich mit der Identifikation und funktionellen Charakterisierung lokaler Schaltneurone in Amygdala und Hippokampus, und ihrer Bedeutung für die Stabilität und Spezifität von negativen Gedächtnisinhalten. Verschiedene Subpopulationen lokaler Schaltneurone, die alle den Neurotransmitter γ Aminobuttersäure (GABA) verwenden, unterscheiden sich voneinander deutlich in ihrer Morphologie, Physiologie und neurochemischen Charakteristik. Entsprechend kommen diesen lokalen Schalneuronen unterschiedliche Funktionen bei der Kontrolle der Erregbarkeit, Plastizität und des Informationsflusses in beiden Hirnarealen sowie der Erzeugung verhaltensspezifischer Aktivitätsmuster zu. Mit einer Kombination von Verhaltensstudien und detaillierten anatomischen und molekularen Analysen untersuchen wir diese Funktionen. Einerseits rekonstruieren wir detailliert die Verbindungen GABAerge Interneurone innerhalb und zwischen Amygdala und Hippokampus. Andererseits gewinnen wir mithilfe von Lasermikrodissektion und quantitativer PCR molekulare Expressionsprofile GABAerger Zellen und untersuchen deren lerninduzierten molekularen Veränderungen. Darüber hinaus entwickeln wir virale Vektoren, die es ermöglichen diese Zellen gezielt molekular zu manipulieren, und untersuchen die Auswirkung dieser Eingriffe auf die Netzwerkphysiologie und das Verhalten.

Auf diese Weise konnten wir in Zusammenarbeit mit TP B06 bereits spezifische Zellgruppen im Hippokampus identifizieren, die die Stabilität von Furchtgedächtnissen und die Salienz kontextueller Informationen darin kontrollieren. Darüber hinaus gelang es uns die Bedeutung von Enzymen der GABA Synthese und verschiedenen Neuropeptid-Kotransmittern GABAerger Schaltneurone für die Verstärkung von negativen Erinnerungen durch Stress aufzuklären. Wir identifizierten zudem Genprodukte, die für bestimmte Phasen der Gedächtnisbildung und der Modifikation von Gedächtnisinhalten essentiell sind. Hierzu gehören das Neural Cell Adhesion Molecule NCAM und verschiedene Proteinkinasen, deren Rolle bei der Regulation GABAerger Schaltneuronen wir gegenwärtig untersuchen. Wir kooperieren intensiv mit TP B08 und TP B09 bei der Verhaltenscharakterisierung von Jacob und Bassoon Mutanten und haben in Zusammenarbeit mit TP A06 und TP A08 damit begonnen unsere Erkenntnis bzgl. GABAerger Mechanismen motivierten Verhaltens auch auf den Menschen zu übertragen.