Ulrich Egert, Universität Freiburg: Von Neuronen zu (nicht nur) neuronalen Netzwerken durch Selbstorganisation

Von Neuronen zu (nicht nur) neuronalen Netzwerken durch Selbstorganisation

Während die Entwicklung der Grundstrukturen des Gehirns genetisch gesteuert ist, spielt auf “den letzten (Mikro)metern” die Interaktion zwischen Nervenzellen eine zunehmende Rolle für die Entstehung der Netzwerkstruktur. Dabei passen Nervenzellen individuell ihre Wanderung, das Wachstum ihrer Fortsätze und ihre Vernetzung mit anderen Nervenzellen in einem homöostatischen Prozess der jeweils aktuellen Aktivität im Netzwerk an. Dadurch verändern sie dann wiederum genau diese Aktivität. Durch diese Selbstorganisation im Zusammenspiel zwischen Wachstum, Migration, Vernetzung und Aktivität können Netzwerkstrukturen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften entstehen.

Wir untersuchen diesen Übergang von der Perspektive auf Eigenschaften und Verhalten einzelner Nervenzellen hin zur Perspektive auf das Netzwerk insgesamt. Während die Möglichkeit dies im Experiment zu beeinflussen begrenzt sind, geben uns ergänzende Simulationen mehr Spielraum, um zu untersuchen, ob solche Regelprozesse auch die Strukturbildung und Eigenschaften anderer Netzwerke erklären könnten.

t Über den Vortragenden Prof. Dr. Ulrich Egert