Oktober 2012 - Arbeitsgruppe Dr. Thomas Künzel mit Projekt im Schwerpunktprogramm der DFG vertreten

 

Die DFG hat ein neues Schwerpunktprogramm (SPP 1608) mit dem Titel „Ultrafast and temporally precise information processing: normal and dysfunctional hearing“ initiiert, welches Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen zusammengebracht hat, um mehr über die neuronale Verarbeitung von auditorischer Information im Gehirn zu lernen und zu verstehen. Damit wir beispielsweise eine Schallquelle präzise orten können, müssen feinste zeitliche Unterschiede zwischen unseren Ohren detektiert und ausgewertet werden. Im Gegensatz zu anderen Sinnessystemen sind die Zeitintervalle welche dem auditorischem System zu Verfügung stehen äußerst kurz, nämlich im Bereich von Mili- oder gar nur Mikrosekunden. Um so kurze Unterschiede überhaupt auswerten zu können, muss unser Nervensystem zu präziser Kodierung dieser Signale in der Lage sein. Nun ist es nicht schwer vorstellbar, dass selbst kleinste Beeinträchtigungen in dieser zeitlich sehr fein abgestimmten Signalweiterleitung im Gehirn zu schwerwiegenden Folgen in der Wahrnehmung akustischer Signale führen können.

Wie es unser Gehirn überhaupt schafft, so kleine Zeitunterschiede zu kodieren und welche Ursachen oder Auswirkungen Fehler in dieser Kodierung haben, das versuchen die Mitglieder im Schwerpunktprogramm herauszufinden.

Die Arbeitsgruppe um Dr. Thomas Künzel (Institut für Biologie II) untersucht hierbei die Nervenzellen in einem auditorischen Kerngebiet – dem so genannten Nucleus cochlearis - der Säuger, welche die Feinstruktur der Schalls mit sehr hoher Präzision kodieren. Diese Kodierung der Feinstruktur ist für die weiter neuronale Verarbeitung von auditorischer Information von fundamentaler Bedeutung. Einige Eigenschaften der primären Eingänge zu den Nervenzellen im Nucleus cochlearis sind bisher gut verstanden, welche Auswirkungen andere Eingänge oder gar die Hemmung eintreffender Information auf diese Nervenzellen haben, ist bisher kaum untersucht worden. Dr. Künzel versucht daher mit verschiedenen Methoden herauszufinden, wie diese sekundären Eingänge die Nervenzellen im Nucleus cochlearis beeinflussen und was dies für die Weiterleitung der auditorischen Information bedeutet. Die gewonnen Daten aus den Experimenten sollen schließlich in ein Modell münden, mit dem unser Verständnis verbessert wird, wie das auditorische System über den weiten dynamischen Bereich der sensorischen Umwelt die zeitliche Information derart präzise, schnell und effektiv verarbeiten kann.

Für weitere Informationen steht Dr. Thomas Künzel (kuenzel@bio2.rwth-aachen.de) gerne zur Verfügung.

Autor: Dr. Martin Singheiser, HSP2 Team der FG Abbt