Laserzellablation in intakten Drosophila-Larven zeigt synaptische Konkurrenz

Wir versuchen, die Mechanismen zu verstehen, die dem Aufbau neuronaler Schaltkreise während der Entwicklung zugrunde liegen, und wir verwenden einfache Nervensysteme wie Drosophila, um diese Frage zu untersuchen. Einer dieser Mechanismen ist die Rolle der synaptischen Konkurrenz bei der Schaltkreisassemblierung, und die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf diese Frage. Eine aufregende neue Technologie in den Neurowissenschaften heißt Optogenetik.

Es verwendet lichtempfindliche Ionenkanäle, um Neuronen mithilfe von Lichtimpulsen ein- oder auszuschalten. Diese neuen Methoden ermöglichen es uns, neuronale Schaltkreise auf neue Weise zu steuern und die Schaltkreise mit dem Verhalten zu verknüpfen. Die Ablation eines einzelnen Neurons im lebenden Tier hat es uns ermöglicht, die Rolle des Wettbewerbs beim Aufbau einfacher neuronaler Schaltkreise zu charakterisieren.

Jetzt können wir nach der molekularen Maschinerie suchen, die diesem weit verbreiteten Phänomen zugrunde liegt. Wir zeigen eine kompetitive Interaktion zwischen den beiden Riesenneuronen für den synaptischen Kontakt mit ihren Ziel-Motoneuronen. Dieses Ergebnis hat sich im gesamten Tierreich durchgesetzt, insbesondere im visuellen System von Wirbeltieren, wo es zuerst entdeckt wurde.

Dies ebnet den Weg für die Erforschung der Moleküle, die diese Konkurrenz in einem genetisch manipulierbaren Organismus wie Drosophila regulieren. Wir werden diese neue Methode der Optogenetik nutzen, um unser Verständnis des neuronalen Schaltkreises, der dem Fluchtverhalten zugrunde liegt, zu verbessern. Wir werden auch unser Verständnis des neuronalen Schaltkreises nutzen, um besser zu verstehen, wie diese neuen optogenetischen Werkzeuge funktionieren.