Information über Veränderungen sensorischer Reize wird im Nervensystem durch Veränderungen neuronaler Aktivität signalisiert. Neuronale Aktivitätsänderungen kommen jedoch auch durch Zufallsprozesse innerhalb und außerhalb des Nervensystems zustande. Die daraus resultierende Variabilität neuronaler Antworten limitiert die Zuverlässigkeit, mit der Tiere und Menschen auf Reize reagieren können. Im Extremfall können dadurch sogar die Überlebenschancen eines Tiers verringert werden.
Ziel der durch die Volkswagen-Stiftung finanzierten Nachwuchsgruppe ist es, neuronale Zufallsprozesse von ihrem Entstehungsort bis hin zur Steuerung von Verhaltensreaktionen zu verfolgen und ihre Auswirkungen herauszufinden. In einem vergleichenden Ansatz untersuchen wir die Zuverlässigkeit der Kodierung visueller Bewegungsinformation beim Menschen und der Fliege. Trotz großer Unterschiede dieser beiden Organismen nutzen beide visuelle Bewegungsinformation in einem entscheidenden Ausmaß zur Kontrolle ihrer Fortbewegung und für die Blickstabilisierung. Beim Menschen werden Augenbewegungen, bei Fliegen Kopfbewegungen als Indikatoren der Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems verwendet. Bei der Fliege wird die Verhaltensanalyse durch Untersuchungen vervollständigt, die es erlauben, direkt mit Hilfe elektrophysiologischer Methoden die Konsequenzen von Zufallsprozessen für die Zuverlässigkeit der neuronalen Verarbeitung visueller Bewegungsinformation an den entscheidenden Verarbeitungsstufen entlang der Sehbahn zu beurteilen. Dieser Teil des Projekts wird am Lehrstuhl für Neurobiologie der Universität Bielefeld durchgeführt. Die experimentellen Analysen sollen mit Modellsimulationen kombiniert werden, um im Laufe der Untersuchungen aufgestellte Hypothesen überprüfen zu können.
Beteiligte Wissenschaftler: Dr. Kim Boström, Dipl.-Biol. Jan Grewe, Dipl.-Biol. Ronny Rosner, PD Dr. Anne-Kathrin Warzecha
