BCCNB-Kooperationen: Von mechanischen Schwingungen zu Spike Trains: Verschmelzung komplementärer Ansätze zur Analyse auditorischer Signalverarbeitung

Unsere Analyse von durch Schallreize evozierten neuronalen Antworten in Heuschrecken hat neuartige Einblicke in die Dynamik und Signalverarbeitung von auditorischen Rezeptorzellen geliefert. Innerhalb von phänomenologischen Kaskadenmodellen haben wir Methoden entwickelt, um die linearen Filter und Nichtlinearitäten derartiger Signalkaskaden allein aus der Kenntnis von Eingangsstimulus und Ausgangs-Spike-Train quantitativ zu bestimmen. Wir wollen nun die einzelnen Filter direkt bestimmen. Dies soll durch simultane Messungen des elektrischen Outputs und mechanischen Inputs geschehen. Durch unsere Arbeiten an Fliegen werden wir Signaturen von Transduktion, Adaptation und Verstärkung in der Mechanik des Schallempfängers aufspüren, und mit ihnen ein detailliertes mechanistisches Modell aufstellen. Das resultierende Modell wird anschließend dazu dienen, allgemeine Aspekte sensorischer Kodierung zu untersuchen, wie beispielsweise den Einfluss von Rückkopplungsschleifen und die spezifischen Beiträge einzelner Signalschritte zu Adaptation und Spike-Train Variabilität, ein zentrales Thema des Berliner Bernstein Zentrums.