Inhalt

In den ersten beiden Förderperioden haben wir ein Modell für die Dynamik des Strukturproteins Aktin und der geometrischen Form der synaptischen Membran entwickelt. Wir haben gezeigt wie Aktin geometrische Fluktuationen bedingt und dass eine Perturbation von Aktin, z.B. durch eine starke Stimulation, über Stunden fortbestehen und zur Änderung des synaptischen Gewichtes beitragen kann. Nun wollen wir die Dynamik von synaptischem Gewicht und Geometrie auf der Zeitskala von Tagen betrachten. Dabei verfolgen wir die Hypothese, dass die mechanische Interaktion der Synapse mit ihrer Umgebung, also angrenzenden Zellen und der extrazellulären Matrix diese Langzeitdynamik entscheidend beeinflussen. Daher planen wir, diese umgebenden Elemente in unser Modell zu integrieren und die Simulation zu optimieren, sodass wir die Entwicklung der Synapse über Tage verfolgen und mathematische Gesetzmäßigkeiten extrahieren können.

Michael Fauth

Teilprojektleiter
Weitere Teilprojekte

B10: „Nanoskalige Dynamik und Regulation von Synapsinkondensaten“

Dragomir Milovanovic

Assoziiertes Projekt: „Modellierung der Kurzzeitplastizität von durch Nerven evozierte EPSCs an einer glutamatergen Synapse“

Erwin Neher

C10: „Innovative Deep-Learning-Ansätze ermöglichen quantitative Analysen von synaptischen Bildgebungsdaten“

Constantin Pape