Die Rolle von Efferenzkopie und Dopamin-Neuromodulation bei der zellulären Kodierung von sensorischen Reizen

Wir konzentrieren uns auf einen grundlegenden neurobiologischen Mechanismus. Dieser könnte Symptome generieren, die typisch für verschiedene schwere psychische Krankheiten sind. Insbesondere interessieren uns jene neuronalen Vorgänge, die sensorische Folgen eigener Aktivitäten vorhersagen (sensorische Inferenz). Bei Patientinnen und Patienten mit Psychosen, zum Beispiel Schizophrenie-Erkrankten, wird angenommen, dass die sensorische Inferenz so abgewandelt ist, dass neue Sinnesreize nicht mehr richtig in erlernte Vorhersagen integriert werden. Welche neurobiologische Ursache dies hat, ist bislang unbekannt.

Wir werden eine detaillierte mechanistische Beschreibung sensorischer Inferenz auf verschiedenen Ebenen erstellen, von einzelnen Neuronen über Netzwerke bis zu ganzen Regionen der Hirnrinde, und zwar in Mausmodellen und menschlichen Patientinnen und Patienten. Unsere Zusammenarbeit ist insofern einzigartig, als dass keine andere deutsche Institution eine vergleichbare Expertise hat zur Untersuchung einzelner Nervenzellen beim Menschen im Wachzustand (Charité) und bei verhaltenstrainierten Tieren (MDC).

Psychische Störungen sind eine große Belastung für die Betroffenen und ihr Umfeld. In vielen medizinischen Gebieten gab es in den vergangenen Jahren einen deutlichen diagnostischen und therapeutischen Fortschritt, weil spezifische physiologische und biochemische Veränderungen entdeckt wurden. Allerdings wurden fast keine Fortschritte dabei erreicht, psychiatrisch Erkrankten zu helfen. Das übergeordnete Ziel unseres Projekts besteht darin, zunächst besser zu verstehen, wie charakteristische Symptome von Schizophrenie (Wahnvorstellungen und Halluzinationen) entstehen, und schauen dafür auf die grundlegenden Mechanismen, und zwar auf der Ebene von neuronalen Netzwerken. Durch diese Fokussierung kann unsere Arbeit einen nachhaltigen Beitrag zur Pathophysiologie von psychischen Störungen liefern. Unsere Ergebnisse könnten dabei helfen, innovative Methoden für deren Diagnose und Behandlung zu entwickeln.