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Molekulare Hirnentwicklung

Der menschliche Neocortex ist ein komplexer und heterogener Teil des Gehirns, der sich während der Evolution von Säugern stark vergrößert hat. Neokortikale Netzwerke sind das Kernstück der menschlichen Kognition, aber ihre hohe Komplexität kann auch zur Entstehung zahlreicher psychiatrischer und neurologischer Erkrankungen beigetragen haben. Da sich die großen Unterschiede in Anatomie und Funktion zwischen verschiedenen Spezies während der Entwicklung manifestieren, ist es unabdingbar, die zugrundeliegenden molekularen und zellulären Mechanismen zu verstehen. In den vergangenen Jahren haben wir viel über den Einfluss von genetischen Faktoren auf die Teilung, Differenzierung und Reifung von Zellen im Neocortex gelernt. Weniger ist jedoch über die Plastizität dieser Prozesse durch Neurotransmitter-basierte Signale bekannt. 

Unser Ziel ist es zu verstehen, wie Neurotransmitter die Entwicklung und Evolution des Neocortex kontrollieren. Dazu wollen wir verschiedene Säugerarten, insbesondere Maus und Mensch, vergleichen. Da Neurotransmittersysteme Ziel verschiedener Medikamente sind, geben die Ergebnisse unserer Arbeit Aufschluss über Risiken, die kortikale Entwicklung während der Schwangerschaft ungewollt zu beeinflussen. Zugleich bieten Medikamente auch die Möglichkeit, die kortikale Entwicklung in pathologischen Bedingungen, wie beispielsweise bei Trisomie 21, gezielt zu beeinflussen.

Forschungsprojekte
Mitarbeiter
Offene Stellen
Publikationen

Unsere Projekte haben zum Ziel den Beitrag von Neurotransmittern zur Entwicklung und Evolution des Neocortex zu verstehen. Außerdem interessiert uns, wie Störungen in Neurotransmitter-basierter Kommunikation zur Pathogenese verschiedener Krankheiten beitragen können. Um diese Ziele zu erreichen, verwenden wir eine Vielzahl von zellbiologischen, biochemischen und bioinformatischen Methoden. Wir benutzen beispielsweise Einzelzelltranskriptom-Analysen, Lebendmikroskopie und Massenspektrometrie an Zell- und Gewebeproben von Tiermodellen und Patienten in Kollaboration mit weltweit bekannten Experten auf diesem Gebiet.


 
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Arbeitsgruppe
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Dr. Simone Mayer
Dr. Simone Mayer Group Leader
Molecular Brain Development
 

Fasziniert Sie, wie eines der komplexesten Organe, das Gehirn von Säugetieren, sich entwickelt? Interessieren Sie sich dafür, diverse neue Einzelzellanalyse-Methoden anzuwenden, um Ihre wissenschaftlichen Fragestellungen zu beantworten? Möchten Sie als Teil eines internationalen Teams mit interdisziplinären Kollaborationspartnern die Grenzen unseres Wissens über Hirnentwicklung verschieben?

Wenn Sie diese Fragen mit ja beantworten, würden sich eventuell spannende Möglichkeiten in unserem Team ergeben. Neben der wissenschaftlichen Arbeit bieten wir Fort- und Weiterbildungsmöglichkeiten zum Beispiel durch die Teilnahme an internationalen Konferenzen und Workshops. Tübingen ist ein Zentrum für neurowissenschaftliche Forschung in Deutschland mit der Eberhard Karls Universität, dem Max-Planck Campus und einem Standort des Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Als Teil der Universität bietet das Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH) ein inspirierendes Umfeld für neurowissenschaftliche Forschung und exzellente Laborausstattung. Tübingen ist eines von vier nationalen Sequenzierzentren der Deutschen Forschungsgemeinschaft und bietet damit einen großen Vorteil für Kollaborationen in diesem Bereich.

Wenn Sie Interesse an einer Bachelor-, Master- oder Doktorarbeit in unserer Gruppe haben, schicken Sie bitte eine E-mail, die Ihr Forschungsinteresse beschreibt zusammen mit Ihrem Lebenslauf an Dr. Simone Mayer.

Originalarbeiten

Sorrells SF*, Paredes MF*, Cebrian-Silla A, Sandoval K, Qi D, Kelley KW, James D, Mayer S, Chang J, Auguste KI, Chang E, Gutierrez Martin AJ, Kriegstein AJ, Mathern GW, Oldham M, Huang EJ, Garcia-Verdugo JM, Yang Z, Alvarez-Buylla A. Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature, 2018 Mar 15; 555(7696):377-381.

Mayer S, Kumar R, Jaiswal M, Soykan T, Ahmadian MR, Brose N, Betz H, Rhee JS, Papadopoulos T. Collybistin activation by GTP-TC10 enhances postsynaptic gephyrin clustering and hippocampal GABAergic neurotransmission. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Dec 17; 110(51):20795-800.

Kang HJ*, Kawasawa YI*, Cheng F*, Zhu Y*, Xu X*, Li M*, Sousa AM, Pletikos M, Meyer KA, Sedmak G, Guennel T, Shin Y, Johnson MB, Krsnik Z, Mayer S, Fertuzinhos S, Umlauf S, Lisgo SN, Vortmeyer A, Weinberger DR, Mane S, Hyde TM, Huttner A, Reimers M, Kleinman JE, Sestan N. Spatiotemporal transcriptome of the human brain. Nature 2011 Oct 26; 478(7370):483-9.

 

Übersichtsartikel

Mayer S, Kriegstein AR. The expansion of the cortical sheet in primates. In: Kaas, J (ed.), Evolution of Nervous Systems, 2e. vol. 3, pp. 59–71. Oxford: Elsevier. 2016.

Forschungsgruppenleitung
Dr. Simone Mayer si.mayeruni-tuebingen.de Anschrift

Zentrum für Neurologie
Hertie-Institut für klinische Hirnforschung
Unabhängige Forschungsgruppe Molekulare Hirnentwicklung

Otfried-Müller-Straße 25
72076 Tübingen


CV

Neuigkeiten


August 2018:

Dr. Simone Mayer hat den 2018 Young Investigator Preis der Brain and Behavior Research Foundation zur Erforschung der Kommunikation zwischen Zellen in der pränatalen Entwicklung des Neocortex verliehen bekommen.