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Emerging Groups

CONNECT: Understanding complex nervous system performance in health and disease

Ein fundamentales Ziel der Neurowissenschaften ist es, die Kausalität der Wirksamkeit und Leistung des Nervensystems zu erklären.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist Forschung auf allen Ebenen des Nervensystems, von der mikroskopischen bis hin zur makroskopischen Ebene notwendig. Im Einzelnen beinhaltet das die Struktur und Funktion von Molekülen, die genetische Bestimmung zellulärer Prozesse, die Identität und synaptische Konnektivität von Neuronen, die neuronale Mikroschaltkreise formen, und die Zusammensetzung neuronaler Netzwerke und deren Interaktion.
 
Das Verständnis der Details der neuronalen Prozesse auf jeder dieser einzelnen Ebenen ist in den vergangenen Jahren stark gewachsen. Allerdings sind die Schlussfolgerungen aus solchen Analysen auf den verschiedenen Ebenen auf die Funktion des Gesamtsystems nicht immer eindeutig. Lösungen hierfür bietet ein relativ neues Feld in den Neurowissenschaften, die theoretischen Neurowissenschaften.

Das Aufstellen mathematischer Modelle basierend auf experimentellen Daten, die auf allen Ebenen des Nervensystems erhoben wurden, wird es uns erlauben, neue Hypothesen über die komplexen Leistungen des Nervensystems und Dysfunktionen in ihm im Falle neurologischer Erkrankungen aufzustellen. Solche Hypothesen können wiederum gezielt im Experiment getestet werden.

Modellierungsansätze können benutzt werden, um z.B. die Dynamik molekularer Interaktionen und Signalwege, zellulärer neuronaler Eigenschaften, Netzwerkinteraktionen von kleinen bis hin zu large-scale Netzwerken, und schließlich die Interaktion des Nervensystems mit seiner Umgebung zu verstehen.
Das primäre Ziel unserer Emerging Group ist es, schon bestehende Kollaborationen zwischen experimentellen und klinischen Neurowissenschaftlerinnen sowie TheoretikerInnen an der Universität zu Köln zu verstärken, und weitere exzellente WissenschaftlerInnen an der UzK und deren Partnerinstitutionen, wie dem Max-Planck-Institut für Neurologische Forschung und dem Institut für Neurowissenschaften und Medizin am Forschungszentrum Jülich, in die neue Forschungsgruppe CONNECT zu integrieren.

Dadurch versprechen wir uns neue, kreative Interaktionen zwischen experimentellen und theoretischen NeurowissenschaftlerInnen, mit der Intention die UzK als einer der Topzentren für neurowissenschaftliche Forschung zu etablieren.

Förderzeitraum: 01.01.2014 – 31.12.2016