< Terug naar vorige pagina

Organisatie

Theoretische neurobiologie en neuroengineering (T_THNB)

Research Group

Tijdsduur:1 okt 2003  →  31 dec 2017
Organisatieprofiel:Ondanks uitgebreide studies blijft de exacte functie van het cerebellum een mysterie. Het is onduidelijk hoe de cerebellaire microcircuits de rol die het cerebellum speelt in motor coördinatie, motor leren en cognitieve functies ondersteunen en er is amper iets geweten over de cellulaire basis van de interactie tussen cerebellum en hersenschors. Wij onderzoeken deze vragen met een combinatie van experimentele en modeleringsmethodes.Onze modelleringstudies omvatten vele niveaus, van simulaties van de diffusie van signaal moleculen over gedetailleerde modellen van cellen en netwerken tot systeemmodellen die synaptische plasticiteit verbinden met gedrag. De moleculaire modellen focussen momenteel op abnormale diffusie in dendrieten en op stochastische effecten tijdens calcium vrijstelling in spines. We ontwikkelen nieuwe modellen van de Purkinjecel en van neuronen in de diepe kernen, gebruikmakend van automatische parameter zoekmethodes, met de bedoeling om het effect van cerebellair leren op deze neuronen te onderzoeken. Op netwerk niveau simuleren we informatieverwerking in de korrelcellaag en het effect van gapjuncties op cerebellaire oscillaties. We ontwikkelen zelf simulatiesoftware voor de efficiënte simulatie van celmodellen en voor simulatie van reactiediffusie systemen in dendrietmorfologieën.De experimentele studies omvatten in vivo multi-eenheid opnames in verdoofde en wakkere ratten en in vitro patch-clamp studies in cerebellaire weefselsnedes. We bestuderen in vivo informatieverwerking door de spike output van Purkinjecellen en diepe kern neuronen te analyseren. Antwoorden van Golgicellen op tactiele stimulatie worden voort onderzocht en gekoppeld aan simulaties van de korrecellaag. Een nieuwe onderzoekslijn gebruikt brein-computer interfacing tijdens discriminatie met de snorharen door wakkere ratten in het kader van onderzoek van de interactie tussen cerebellum en hersenschors. De in vitro studies onderzoeken synaptische plasticiteit van parallelvezel synapsen op Purkinje- en Golgicellen en de expressie van kaliumkanalen in Purkinjecellen. Anatomische studies van Golgicellen en functionele beeldvorming van cerebellaire activering gebeuren in Belgische samenwerkingen.
Trefwoorden:NEURO-INFORMATICA, PLASTICITEIT, NEUROFYSIOLOGIE, PURKINJECEL, CEREBELLUM, COMPUTATIONELE MODELLEN, GOLGICEL
Disciplines:Scientific computing, Bio-informatica en computationele biologie, Biomechanica, Neurowetenschappen, Maatschappelijke gezondheidszorg, Publieke medische diensten, Biologische en fysiologische psychologie, Cognitieve wetenschappen en intelligente systemen, Ontwikkelingspsychologie en veroudering