Unsere Arbeitsgruppe erforscht die molekularen Mechanismen, die die Bildung, Funktion und Stabilität von Synapsen während der Entwicklung und in neurodegenerativen Erkrankungen beeinflussen.

 Neuronale Schaltkreise werden durch synaptische Verbindungen zwischen definierten Populationen von Neuronen gebildet. Die kontrollierte Bildung und Auflösung synaptischer Verbindungen gewährleisteten eine präzise Konnektivität während der Entwicklung und während der Plastizität der neuronalen Schaltkreise. Im Gegensatz dazu führt der Verlust synaptischer Verbindungen aufgrund genetischer Defekte zu einer Störung neuronaler Schaltkreise und zu progressiven neurodegenerativen Erkrankungen. Die Identifizierung der molekularen Mechanismen, die die synaptische Konnektivität steuern, ist daher essenziell für unser Verständnis der Funktion und Plastizität neuronaler Schaltkreise in Entwicklung und Krankheit.

 Wir kombinieren drei komplementäre Systeme, um die zellulären Prinzipien zu verstehen, die der Entwicklung von Synapsen und neuronalen Schaltkreisen zugrunde liegen. Wir verwenden die neuromuskuläre Verbindung (NMJ) der Fruchtfliege Drosophila melanogaster als Modellsystem, um die molekularen und zellulären Mechanismen zu identifizieren, die die Bildung, Funktion und Stabilität von Synapsen auf der Ebene einzelner Synapsen steuern. Darüber hinaus nutzen wir den Geschmacksschaltkreis adulter Fliegen als komplementäres Modellsystem, um zu entschlüsseln, wie diese synaptischen Mechanismen zur Bildung und Funktion komplexer neuronaler Schaltkreise beitragen. Schließlich untersuchen wir die Relevanz synaptischer Konnektivität und Funktion für Lernen und Gedächtnis mithilfe von olfaktorischer Konditionierung in der adulten Fliege.

 Zusammen ermöglichen uns diese komplementären Ansätze, die zellulären Prinzipien und Mechanismen zu identifizieren, die der Synapsenbildung und -plastizität zugrunde liegen, mit wichtigen Implikationen für die Funktion neuronaler Schaltkreise in Entwicklung und Krankheit.