Bernstein-CorTec Award 2023
Der BernsteinCorTec Preis zeichnet hervorragende wissenschaftliche Leistungen im Bereich Computational Neuroscience und Neurotechnologie aus. Der Preis wird jährlich alternierend für Promotionen oder Masterarbeiten verliehen.
Abbildung: Bernstein Center Freiburg (verändert)
Im Jahr 2023 wird der Preis an MSc Aadhar Sharma für seine Masterarbeit zum Thema: “The Dynamics of Adult Neurogenesis in the Dentate Gyrus” verliehen.
Die globale strukturelle Organisation des erwachsenen Gehirns ist relativ stabil und unveränderlich. Bei einigen Tierarten einschließlich Menschen werden jedoch im Laufe des Lebens neue Neuronen geboren und in das Hippocampus-Netzwerk integriert. Der Hippocampus ist unter anderem an Funktionen wie Gedächtnisbildung, Mustertrennung, Mustervervollständigung und räumlicher Navigation beteiligt. Wie sich die Integration neugeborener Neuronen in den Hippocampus auf dessen Funktion auswirkt, ist jedoch noch unklar.
Die meisten Neuronen im Hippocampus werden früh in der Entwicklung geboren und weisen funktionelle Eigenschaften auf, die sich von denen der im Erwachsenenalter geborenen Zellen unterscheiden. Diese anfänglich unterschiedlichen Eigenschaften der im Erwachsenenalter geborenen Zellen nähern sich allmählich denen der früh in der Entwicklung geborenen Neuronen an, und zwar abhängig vom Alter. Es wird vermutet, dass diese funktionelle Unterscheidung und die allmähliche Reifung für die Integration der im Erwachsenenalter geborenen Zellen in die bestehenden Gehirnnetzwerke verantwortlich sind.
Um die Dynamik der adulten Neurogenese zu untersuchen, entwickelte Aadhar Sharma ein Modell, in dem die im Erwachsenenalter geborenen Neuronen nach einem Reifungsprozess plastische Verbindungen bilden und mit anderen Neuronen im Hippocampus-Netzwerk interagieren. Groß angelegte numerische Simulationen zeigten, dass altersabhängige funktionelle Eigenschaften für die Integration der im Erwachsenenalter geborenen Neuronen in das bereits bestehende Netzwerk tatsächlich entscheidend sind. Eine Analyse der Netzwerkdynamik deutet außerdem darauf hin, dass pathologische Zustände entstehen können, wenn eine große Anzahl von Neuronen, die im Erwachsenenalter geboren wurden, schnell hinzugefügt werden. Die Daten deuten auch darauf hin, dass im Erwachsenenalter geborene und in der Entwicklung geborene Neuronen an einem Wettbewerb um Synapsen teilnehmen könnten.
Der Preisträger führte seine Masterarbeit im Labor von Prof. Dr. Stefan Rotter durch, der die Masterarbeit zusammen mit seinem Kollegen Prof. Dr. Josef Bischofberger von der Universität Basel betreute.
Nach seinem MSc-Abschluss im November 2022 hat Aadhar Sharma seine Doktorarbeit in Prof. Rotters Labor begonnen und arbeitet nun über den Beitrag der Neurogenese zur biologischen Funktion des Hippocampus.
Aadhar Sharma wird die Arbeit, für die er mit dem Bernstein-CorTec Preis ausgezeichnet wurde, in einem speziellen Bernstein Seminar am 28. Februar 2024 um 12:15 Uhr im Bernstein Center Freiburg vorstellen.
